PCB Quick Mount - Advanced-paketti
Kasvotuotteiden pakkaukset ovat yhä tärkeämpiä etenkin autoteollisuudessa, tietoliikenteessä ja tietokoneohjelmissa, joten tuottavuudesta on tullut keskustelun kohteena. Tappi on pienempi kuin 0,4 mm, mikä on 0,5 mm. Pienimpien QFP- ja TSOP-pakettien tärkein ongelma on alhainen tuottavuus. Kuitenkin, koska tasomaisen matriisipaketin pituus ei ole pieni (esim. Pienempi kuin 200 μm: n läpäisysiru), reflow-juottamisen jälkeen dmp-nopeus on vähintään 10 kertaa parempi kuin tavanomainen hienopikastekniikka. Edelleen verrattuna samaan pisteeseen sisältyviin QFP- ja TSOP-paketeihin, kun otetaan huomioon automaattinen kohdistaminen reflow-juottamisen aikana, asennustarkkuusvaatimukset ovat paljon pienemmät.
Toinen etu, etenkin läpivientilevy, on se, että painetun piirilevyn jalanjälki pienenee huomattavasti. Tasomainen matriisipaketti tarjoaa myös paremman piirin suorituskyvyn.
Siksi teollisuus liikkuu myös pintamatriisipakettia kohti. Huomiota herättää μBGA, jonka minimikorkeus on 0,5 mm ja siru-asteikon paketti (CSP). Tätä varten työskentelee vähintään 20 monikansallista yritystä. Pakettirakennetta koskeva tutkimus. Lähivuosina odotetaan, että paljaan kuoleman kulutus kasvaa 20 prosenttia vuodessa, ja nopein kasvu on kiintolevy, jota seuraa paljaat kiekot COB: ssä (aluksella).
Flip-sirun kulutuksen odotetaan kasvavan 500 miljoonasta vuonna 1996 2,5 miljardiin vuosisadan lopulla, kun taas TAB / TCP-kulutus on pysähtynyt tai jopa negatiivinen. Kuten odotettiin, se oli vain noin 700 miljoonaa vuonna 1995.
Asennusmenetelmä
Sijoitusvaatimukset ovat erilaiset, ja sijoitusmenetelmä on erilainen. Näihin vaatimuksiin kuuluvat komponenttivalikoima ja -paikka, sijoittumisvoima, sijoittamisen tarkkuus, sijoitusnopeus ja virtauksen virtaus. Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, joita on otettava huomioon sijoitusnopeutta harkittaessa, on sijoittamisen tarkkuus.
Valitse ja aseta
Mitä vähemmän sijoituslaitteiden sijoituspäätä on, sitä korkeampi sijoittelun tarkkuus. Paikannusakseleiden x, y ja θ tarkkuus vaikuttaa yleiseen sijoittelun tarkkuuteen. Asennuspää on asennettu sijoituslaitteen xy-tason tukikehykseen. Sijoituspään tärkein osa on kiertoakseli, mutta älä ohita z-akselin liikkeen tarkkuutta. . Korkean suorituskyvyn sijoitusjärjestelmissä z-akselin liikettä ohjaa mikroprosessori, joka käyttää antureita pystysuuntaisen matkan etäisyyden ja sijoitusvoiman ohjaamiseen.
Yksi sijoittamisen tärkeimmistä eduista on, että tarkkuussyöttöpää voi liikkua vapaasti x-, y-tasossa, mukaan lukien hakeminen vohvelilokerosta ja useiden mittausten suorittaminen laitteessa kiinteällä up-view-kameralla.
Edistyksellisin sijoitusjärjestelmä voi saavuttaa 4 sigmaa ja 20 μm: n tarkkuutta x- ja y-akseleilla. Suurin haittapuoli on se, että sijoitusnopeus on alhainen, tavallisesti alle 2000 cph, joka ei sisällä muita aputoimenpiteitä, kuten flip chip-juottamista. Odota.
Yksinkertainen sijoitusjärjestelmä, jossa on vain yksi sijoituspää, poistetaan pian ja korvataan joustavalla järjestelmällä. Tällaisessa järjestelmässä tukirunko on varustettu erittäin tarkalla pään ja revolveripään avulla suurikokoisten BGA- ja QFP-pakettien asentamiseksi. Pyörivä (tai ampuja) pää pystyy käsittelemään epäsäännöllisesti muotoiltuja laitteita, hienojakselisia läppäleikkeitä ja μBGA / CSP-kiekkoja, joiden nastat ovat jopa 0,5 mm. Tätä sijoitusmenetelmää kutsutaan "keräys, poiminta ja sijoittelu".
Markkinoille on tullut korkean suorituskyvyn SMD-sijoituslaitteita, joissa on kääntöpäät. Se kykenee sijoittamaan suurikokoisia flip-chips- ja μBGA- ja CSP-kiekkoja, joiden halkaisija on 125 μm ja joiden korkeus on noin 200 μm. Laitteiden, joissa on keräys-, nouto- ja paikannustoiminto, sijoitusnopeus on noin 5000 cph.
Perinteinen vohvelikari
Tällaisissa järjestelmissä on vaakasuunnassa pyörivä pyörivä pää, kun se nostaa komponentit liikkuvasta syöttölaitteesta ja kiinnittää ne liikkuvaan PCB: hen.
Teoriassa järjestelmä voidaan sijoittaa jopa 40 000 cph: n nopeuksille seuraavin rajoituksin:
Kynsien poiminta ei saa ylittää laitteen asettamaa ristikkolevyä;
Jousikäyttöinen tyhjiösuutin ei salli ajan optimointia liikkeen aikana z-akselilla, tai ei ota luotettavasti kiinni muottia kuljettimesta;
Useimmissa pintamatriisipaketeissa sijoittamisen tarkkuus ei ole tyydyttävä, ja tyypillinen arvo on 10 μm suurempi kuin 4 sigmaa;
Ei voida toteuttaa mikrosirukorttinauhana.
Keräys ja sijoittelu
"Kerää ja aseta" -korjausjärjestelmässä molemmat kääntöosat on asennettu x-y-tukeen. Kääntöpää on sitten varustettu 6 tai 12 suuttimella, jotka voidaan sijoittaa mihin tahansa verkkolevyn päälle. Standardisissa SMD-kiekkoissa tämä järjestelmä saavuttaa 80 μm: n sijoitus- tarkkuuden ja 20 000-pistospaikan nopeuden 4sigmassa (mukaan lukien theta-bias). Muuttamalla järjestelmän paikannusdynamiikkaa ja palloristikon hakualgoritmia pinta-matriisipaketille järjestelmä pystyy saavuttamaan 60 μm: n ja 80 μm: n sijoitustarkkuuden ja sijoitusnopeuden yli 10 000 kiloa 4sigman aikana.
Rogers-piirilevyn tehtaan kiina
Asennuksen tarkkuus
Jotta voisit ymmärtää kokonaisvaltaisesti eri sijoituslaitteita, sinun on tiedettävä tärkeimmät tekijät, jotka vaikuttavat pintapiiripaketin sijoittamisen tarkkuuteen. Palloverkon kiinnitystarkkuus P / ACC riippuu kuularistikkoseoksen tyypistä, palloristikkojen lukumäärästä ja pakkauksen painosta.
Nämä kolme tekijää liittyvät toisiinsa, ja useimmat tasomaiset matriisipaketit tarvitsevat vähemmän sijoitus- tarkkuutta kuin IC: t, joilla on sama piste QFP- ja SOP-paketteja.
Huomautus: Lisää yhtälö
Sylinterissä, jossa ei ole juotosmaskia, suurin sallittu sijoituspoikkeama on yhtä suuri kuin piirilevyn säteen säde. Kun sijoitusvirhe ylittää piirilevyn säteen, palloristikolla ja PCB-padalla on edelleen mekaaninen kosketus. Olettaen, että tavanomainen piirilevyn halkaisija on suunnilleen yhtä suuri kuin palloristikon halkaisija, on μBGA- ja CSP-pakettien asennustarkkuus 0,3 mm ja 0,5 mm: n pituuden oltava 0,15 mm; jos palloristikon halkaisija on 100 μm ja pituus on 175 μm, tarkkuusvaatimus on 50 μm.
Nauhapallo-ruudukkopaketin (TBGA) ja raskaan keraamisen pallon ruudukon paketin (CBGA) tapauksessa itsesuuntaus on rajoitettu, vaikka se tapahtuisi. Siksi sijoittelun tarkkuus on korkea.
Flux-sovellus
Flip chip ball -verkkojen standardi laajamittainen reflow-juottaminen vaatii uunin virtauksen. Nykypäivän tehokkaampi yleiskäyttöinen SMD-sijoituslaite on varustettu sisäänrakennetuilla flux-sovelluksilla, ja kaksi yleistä sisäänrakennettua syöttömenetelmää ovat päällystys ja kastaminen.
Päällystysyksikkö on asennettu lähellä sijoituspäätä. Levitä sijoituspaikkaan ennen fläppisijoittelua. Sijoituspaikan keskellä käytettävä annos riippuu läppäpiirin koosta ja tietyn materiaalin virtauksen kostutusominaisuuksista. Olisi varmistettava, että vuon päällystysalue on riittävän suuri estämään patjan vuoto virheiden vuoksi.
Tehokkaan täytön suorittamiseksi ei-puhtaassa prosessissa vuon on oltava ei-puhdas (ei jäämiä) materiaalia. Nestemäiset nesteet sisältävät harvoin kiinteitä materiaaleja, ja ne soveltuvat parhaiten käytettäviksi puhtaissa prosesseissa.
Kuitenkin nestevirtauksen juoksevuuden vuoksi sijoitusjärjestelmän nauhan liike voi aiheuttaa kiekon inertiasiirtymää läppäleikkeen asennuksen jälkeen. Ongelma voidaan ratkaista kahdella tavalla:
Aseta muutaman sekunnin odotusaika ennen kuin piirilevy siirretään. Tänä aikana fllip-sirun ympärillä oleva virtaus haihtuu nopeasti tarttuvuuden parantamiseksi, mutta tämä vähentää saantoa.
Voit säätää hihnan kiihtyvyyttä ja hidastusta vastaamaan virtauksen tarttumista. Hihnan sujuva liike ei aiheuta kiekon siirtymistä.
Virtauksen päällystysmenetelmän pääasiallisena haittana on, että sen aika on suhteellisen pitkä, ja asennusaikaa kasvatetaan noin 1,5 sekuntia kutakin päällystettävää laitetta kohti.
Dip-hitsausmenetelmä
Tällöin virtauskanta on pyörivä tynnyri ja se kaavitaan flux-kalvoon (noin 50 um) terällä. Tämä menetelmä soveltuu korkean viskositeetin virtauksiin. Liuottamalla yksinkertaisesti vuon palloverkon pohjalle, virtauksen kulutus voidaan vähentää prosessin aikana.
Tässä menetelmässä voi olla seuraavat kaksi prosessisekvenssiä:
Sijoittaminen optisen pallon ruudukon kohdistuksen ja palloverkon upotusvirran jälkeen. Tässä sekvenssissä läpivientikuoren ruudukon ja virtauskannattimen mekaaninen kosketus voi vaikuttaa negatiivisesti sijoittamisen tarkkuuteen.
Sen jälkeen, kun palloverkon upotusvirta ja optinen pallo on sovitettu, asennus suoritetaan. Tässä tapauksessa virtausmateriaali vaikuttaa optisen pallon ruudukon kohdistuksen kuvaan.
Dip-juottamismenetelmä ei sovi hyvin fluxeille, joilla on suuri haihtuvuus, mutta se on paljon nopeampi kuin päällystysmenetelmä. Sijoitusmenetelmästä riippuen kullekin laitteelle liitetty aika on noin: puhdas nouto, sijoitus on 0,8 sekuntia, kokoelma, sijoittelu on 0,3 s.
Kun käytät standardia SMT asettaaksesi μBGA: n tai CSP: n 0,5 mm: n pituudella, on joitakin asioita, joita on syytä huomata. Päällystyspainatus. Loogisesti on myös mahdollista käyttää tavanomaisten flip chip -menetelmien ja juotesovellusmenetelmien yhdistelmää.
Kaikki pintapakettipaketit osoittavat mahdollisuuksia suorituskykyyn, pakkausten tiheyteen ja kustannussäästöihin. Jotta voisimme osallistua sähköisen tuotannon yleiseen toimintaan, tarvitaan lisää tutkimusta ja kehitystä prosessien, materiaalien ja laitteiden parantamiseksi. SMD-sijoituslaitteiden osalta paljon työtä keskitytään visio- tekniikkaan, suurempaan läpäisevyyteen ja tarkkuuteen.
O-johtava toimitusketju CO., LTD
TEL: + 86-752-8457668
Faksi: + 86-4008892163-239121
+ 86-2028819702-239121