PCB Quick Mount - Pokročilý balíček
Obaly tváří v tvář se stávají stále důležitějšími, zejména v oblasti automobilového průmyslu, telekomunikací a počítačových aplikací, takže se produktivita stala tématem diskuse. Rozteč pinů je menší než 0,4 mm, což je 0,5 mm. Hlavním problémem u balíků QFP a TSOP s jemným roztečí je nízká produktivita. Nicméně vzhledem k tomu, že rozteč balíčku s plošným polem není malý (např. Převrácený čip menší než 200 μm), po přeformátování pájení je rychlost dmp alespoň desetkrát lepší než běžné technologie jemného rozteče. Dále, ve srovnání s balíčky QFP a TSOP se stejným roztečem, vzhledem k automatickému vyrovnání při spárování s reflowem, jsou požadavky na přesnost při montáži mnohem nižší.
Další výhodou, zejména pro flip chip, je, že stopa desky plošných spojů je výrazně snížena. Balík rovinných polí také poskytuje lepší výkon obvodu.
Proto se průmysl také pohybuje směrem k balíčku povrchových polí. Hodnota μBGA s minimálním roztečí 0,5 mm a balíčkem s měřítkem čipů (CSP) přitahuje pozornost. Na tom pracuje nejméně 20 nadnárodních společností. Série výzkumů o struktuře balíčků. V příštích několika letech se očekává nárůst spotřeby holé mletí o 20% ročně, přičemž nejrychlejším růstem je flip chip, po němž následuje holé destičky na palubě COB.
Očekává se, že spotřeba flipchipu se zvýší z 500 milionů v roce 1996 na 2,5 miliardy na konci století, zatímco spotřeba TAB / TCP bude stagnovat nebo dokonce negativní. Podle očekávání to bylo jen asi 700 milionů v roce 1995.
Způsob montáže
Požadavky na umístění jsou různé a způsob umístění je jiný. Tyto požadavky zahrnují schopnost vyzvednout a umístit součásti, sílu umístění, přesnost umísťování, rychlost umístění a tok toku. Jednou z hlavních charakteristik, které je třeba zvážit při zvažování rychlosti umístění, je přesnost umístění.
Vybrat a umístit
Čím méně je umístění umístění zařízení pro umístění, tím vyšší přesnost umístění. Přesnost polohovacích os x, y a θ ovlivňuje celkovou přesnost umístění. Usazovací hlava je umístěna na nosném rámu xy roviny stroje pro umístění. Nejdůležitější částí umístění hlavy je osa otáčení, ale ignorujte přesnost pohybu osy z. . Ve vysoce výkonných systémech umístění je pohyb v ose z řízen mikroprocesorem, který využívá snímače pro řízení vertikální dráhy a síly umístění.
Jednou z hlavních výhod umístění je, že přesná polohovací hlava se může volně pohybovat v rovině x, y, včetně získávání z vafle a provádět několik měření na zařízení na pevném kameru.
Nejpokročilejší systém umístění může dosáhnout přesnosti 4 sigma a 20 μm na osách x a y. Hlavní nevýhodou je, že rychlost umístění je nízká, obvykle méně než 2000 km / h, což nezahrnuje další pomocné akce, jako například pájecí spáry. Počkejte.
Jednoduchý systém umístění s pouze jednou umístěnou hlavou bude brzy vyloučen a nahrazen flexibilním systémem. V takovém systému je nosný rám vybaven vysoce přesnou hlavou a revolverovou hlavou pro montáž velkých balíků BGA a QFP. Otáčivá (nebo střelecká) hlava může manipulovat s nepravidelně tvarovanými zařízeními, jemnými štěrbinami a oblátkami μBGA / CSP s roztečí kolik 0,5 mm. Tato metoda umístění se nazývá "sběr, vychystávání a umístění."
Vysoce výkonné zařízení pro umístění SMD s otočnými hlavami s otočnými čepy se objevilo na trhu. Je schopen vysokorychlostního umístění flip-chips a obalů μBGA a CSP s mřížkou o průměru 125 μm a roztečí přibližně 200 μm. Rychlost umístění pro zařízení s funkcemi sběru, výběru a umístění je přibližně 5000 km / h.
Tradiční oblátky
Takové systémy mají horizontálně otáčející se otočnou hlavu, zatímco zvedají součásti z pohybujícího se podavače a připevňují je k pohybujícímu se desce plošných spojů.
Teoreticky může být systém umístěn rychlostí až 40 000 km / h s následujícími omezeními:
Vychystávání vajec nesmí přesahovat mřížkovou desku umístěnou zařízením;
Pružinová tryska neumožňuje časovou optimalizaci během pohybu na ose z nebo nedokáže spolehlivě zvednout lisovku z dopravníku;
U většiny balíků povrchových polí není přesnost umístění dostatečná a typická hodnota je o 10μm vyšší než 4sigma;
Nelze jej implementovat jako pájka s mikrořetězcem.
Sběr a umístění
V systému sniffer "shromáždit a umístit" jsou obě otočné hlavy namontovány na nosiči x-y. Otočná hlava je pak vybavena 6 nebo 12 tryskami, které lze umístit kdekoli na mřížce. U standardních destiček SMD dosahuje tento systém přesnost umísťování 80μm a rychlost ukládání 20 000pch u 4sigma (včetně theta bias). Změnou dynamiky umístění a vyhledávacím algoritmem kulové mříže může systém pro systém povrchových polí dosahovat přesnosti umísťování 60μm až 80μm a rychlosti umístění více než 10 000pch pod 4sigma.
Přesnost montáže
Abyste měli komplexní znalosti o různých zařízeních pro umístění, musíte znát hlavní faktory, které ovlivňují přesnost umístění balíčku povrchových polí. Přesnost montáže kuličkové mříže P // ACC / závisí na typu slitiny kulové mřížky, počtu kulových mříží a hmotnosti balíku.
Tyto tři faktory jsou vzájemně propojené a většina rovinných balíčků vyžaduje méně přesnosti umístění než integrované obvody s stejnými kódy QFP a SOP.
Poznámka: Vložte rovnici
U šindlu bez pájecí masky se maximální povolená odchylka umístění rovná poloměru desky PCB. Pokud chyba umístění přesáhne poloměr plošiny PCB, míčová mřížka a deska plošných spojů mají stále mechanický kontakt. Za předpokladu, že průměrný průměr desky plošných spojů je přibližně stejný jako průměr kulové mříže, musí být přesnost při montáži balíků μBGA a CSP s průměrem kulové mřížky 0,3 mm a roztečí 0,5 mm, která je 0,15 mm; jestliže průměr kulové mříže je 100 μm a rozteč je 175 μm, požadavek na přesnost je 50 μm.
V případě balení s páskovou mřížkou (TBGA) a těžkého keramického obalu (CBGA) je samo-zarovnání omezeno, i když k ní dochází. Přesnost umístění je proto vysoká.
Aplikace toku
Standardní velkoplošné spájkování přetáčení míčových mříží s flip chip vyžaduje tok pro pec. Dnešní výkonnější zařízení pro všeobecné použití SMD je vybaveno vestavěnými aplikacemi toku a dvě běžné vestavěné metody dodávek jsou nátěrové a ponorné pájení.
Nanášecí jednotka je umístěna v blízkosti umístění hlavy. Použijte tok umístění na umístění před umístěním flipchipu. Dávka aplikovaná ve středu umístění umístění závisí na velikosti převráceného čipu a smáčivých vlastnostech toku na určitém materiálu. Mělo by být zajištěno, že plocha pro potahování toku je dostatečně velká, aby nedošlo k úniku podložky kvůli chybám.
Aby se dosáhlo účinného plnění procesu bez čištění, musí být tok nečistý materiál (bez zbytků). Tekuté toky zřídka obsahují pevné materiály a jsou nejvhodnější pro použití v čistých procesech.
Nicméně kvůli tekutosti toku kapaliny může pohyb pásu umístění systému způsobit inerciální posunutí plátku po montáži na flip chip. Tento problém lze vyřešit dvěma způsoby:
Nastavte čekací dobu několika sekund před tím, než se PCB přenese. Během této doby se tok okolo žabky rychle odpaří, aby se zlepšila přilnavost, ale tím se snižuje výtěžnost.
Můžete nastavit zrychlení a zpomalování pásu tak, aby odpovídalo přilnavosti toku. Hladký pohyb pásu nezpůsobuje posunutí oplatky.
Hlavní nevýhodou metody tavného potahování je, že jeho doba je poměrně dlouhá a doba montáže se zvyšuje o přibližně 1,5 s pro každé povlečené zařízení.
Metoda svařování davem
V tomto případě je nosič toku rotující hlaveň a seškrábal se do tavícího filmu (asi 50 um) s čepelí. Tato metoda je vhodná pro toky s vysokou viskozitou. Pouhým pájením toku na spodní straně míčové mříže může být během procesu snížena spotřeba toku.
Tato metoda může mít následující dvě procesní sekvence:
Umístění po zarovnání optické míčové mřížky a toku míčového mřížky. V tomto pořadí může mít mechanický kontakt mřížkové mříže s flip chip a nosič toku negativní dopad na přesnost umístění.
Poté, co je mřížka s mřížkou a optická kuličková mřížka zarovnány, provede se montáž. V tomto případě ovlivňuje tokový materiál obraz optického zarovnání míčové mřížky.
Metoda ponořovacího pájení není vhodná pro tavidla s vysokou těkavostí, ale je mnohem rychlejší než metoda povlaku. V závislosti na způsobu umístění je čas připojený ke každému zařízení přibližně: čistý pick-up, umístění je 0,8s, sběr, umístění je 0,3s.
Pokud používáte standardní SMT k montáži μBGA nebo CSP s roztečí 0,5 mm, je třeba si uvědomit, že pro aplikace, které používají hybridní technologii (standard SMD s μBGA / CSP), je nejkritičtější proces tok. Potahování tisku. Logicky je také možné použít kombinaci běžných procesů s flip chip a metodou pájení.
Všechny balíky plošných řad vykazují potenciál pro výkon, hustotu obalu a úspory nákladů. Aby bylo možné hrát roli v celkové oblasti elektronické výroby, je třeba dalšího výzkumu a vývoje zlepšit procesy, materiály a vybavení. Co se týče zařízení pro umístění SMD, je spousta práce zaměřena na technologii vize, vyšší propustnost a přesnost.
O-Leading dodavatelského řetězce CO, LTD
TEL: + 86-752-8457668
Fax: + 86-4008892163-239121
+ 86-2028819702-239121