Peiriant Reflow BGA

Peiriant ailweithio BGA awtomatig DH-A2 ar gyfer atgyweirio sglodion amrywiol

1. C4 (Cysylltiad Sglodion Collapse Rheoledig Cysylltiad Sglodion Llewyg Rheoledig)

Mae C4 yn ffurf sy'n debyg i drawiad ultrafine BGA (gweler Ffigur 1). Traw cyffredinol yr arae pêl sodr sy'n gysylltiedig â'r wafer silicon yw 0.203-0.254mm, diamedr y bêl sodr yw 0.102-0.127mm, a cyfansoddiad y bêl sodr yw 97Pb/3Sn. Gellir dosbarthu'r peli solder hyn yn gyfan gwbl neu'n rhannol ar y wafer silicon. Gan y gall cerameg wrthsefyll tymereddau ail-lif uwch, defnyddir cerameg fel swbstradau ar gyfer cysylltiadau C4. Fel arfer, mae padiau cysylltiad Au neu Sn-plated yn cael eu dosbarthu ymlaen llaw ar wyneb y cerameg, ac yna mae cysylltiadau sglodion fflip ar ffurf C4 yn cael eu perfformio. Ni ellir defnyddio'r cysylltiad C4, a gellir defnyddio'r offer a'r broses ymgynnull bresennol ar gyfer cydosod oherwydd bod tymheredd toddi y bêl sodr 97Pb / 3Sn yn 320 gradd, ac nid oes unrhyw gyfansoddiad sodr arall yn y strwythur rhyng-gysylltu gan ddefnyddio'r cysylltiad C4 . Yn y cysylltiad C4, yn lle gollyngiad past solder, defnyddir fflwcs tymheredd uchel argraffu. Yn gyntaf, mae'r fflwcs tymheredd uchel yn cael ei argraffu ar badiau'r swbstrad neu beli sodro'r wafer silicon, ac yna mae'r peli sodro ar y wafer silicon a'r padiau cyfatebol ar y swbstrad wedi'u halinio'n fanwl gywir, a darperir adlyniad digonol gan y fflwcs i gynnal y sefyllfa gymharol nes bod y sodro reflow wedi'i gwblhau. Y tymheredd ail-lif a ddefnyddir ar gyfer y cysylltiad C4 yw 360 gradd. Ar y tymheredd hwn, mae'r peli solder yn cael eu toddi ac mae'r wafer silicon mewn cyflwr "ataliedig". Oherwydd tensiwn wyneb y sodrwr, bydd y wafer silicon yn cywiro sefyllfa gymharol y bêl solder a'r pad yn awtomatig, ac yn y pen draw bydd y sodrydd yn cwympo. i uchder penodol i ffurfio pwynt cysylltu. Defnyddir y dull cysylltiad C4 yn bennaf mewn pecynnau CBGA a CCGA. Yn ogystal, mae rhai gweithgynhyrchwyr hefyd yn defnyddio'r dechnoleg hon mewn cymwysiadau modiwl aml-sglodion ceramig (MCM-C). Mae nifer yr I/O sy'n defnyddio cysylltiadau C4 heddiw yn llai na 1500, ac mae rhai cwmnïau'n disgwyl datblygu I/O dros 3000. Manteision cysylltiad C4 yw: (1) Mae ganddo briodweddau trydanol a thermol rhagorol. (2) Yn achos cae pêl canolig, gall y cyfrif I / O fod yn uchel iawn. (3) Heb ei gyfyngu gan faint y pad. (4) Gall fod yn addas ar gyfer cynhyrchu màs. (5) Gellir lleihau'r maint a'r pwysau yn fawr. Yn ogystal, dim ond un rhyngwyneb rhyng-gysylltu sydd gan y cysylltiad C4 rhwng y wafer silicon a'r swbstrad, a all ddarparu'r llwybr trosglwyddo signal ymyrraeth byrraf a lleiaf, ac mae'r nifer llai o ryngwynebau yn gwneud y strwythur yn symlach ac yn fwy dibynadwy. Mae yna lawer o heriau technegol o hyd yn y cysylltiad C4, ac mae'n dal yn anodd ei gymhwyso mewn gwirionedd i gynhyrchion electronig. Dim ond i swbstradau ceramig y gellir cymhwyso cysylltiadau C4, a byddant yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn cynhyrchion perfformiad uchel, uchel-I / O-gyfrif, megis CBGA, CCGA, a MCM-C.

Ffigur 1

2 DCA (Atodiad Sglodion Uniongyrchol)

Yn debyg i C4, mae DCA yn gysylltiad traw tra mân (gweler Ffigur 2). Mae gan wafer silicon DCA a'r wafer silicon yn y cysylltiad C4 yr un strwythur. Mae'r gwahaniaeth rhwng y ddau yn gorwedd yn y dewis o swbstrad. Mae'r swbstrad a ddefnyddir yn DCA yn ddeunydd argraffu nodweddiadol. Cyfansoddiad pêl sodro DCA yw 97Pb/3Sn, ac mae'r sodr ar y pad cysylltu yn sodr ewtectig (37Pb/63Sn). Ar gyfer DCA, gan mai dim ond 0 yw'r bylchau.203-0.254mm, mae'n eithaf anodd i sodr ewtectig ollwng i'r padiau cysylltu, felly yn lle argraffu past sodro, mae sodr tun plwm wedi'i blatio ymlaen frig y padiau cysylltiad cyn y cynulliad. Mae cyfaint y sodrwr ar y pad yn llym iawn, fel arfer yn fwy sodr na chydrannau traw tra mân eraill. Mae'r sodrydd gyda thrwch o 0.051-0.102mm ar y pad cysylltiad yn gyffredinol ychydig yn siâp cromen oherwydd ei fod wedi'i blatio ymlaen llaw. Rhaid ei lefelu cyn y clwt, fel arall bydd yn effeithio ar aliniad dibynadwy'r bêl sodr a'r pad.

Ffigur 2

Gellir cyflawni'r math hwn o gysylltiad ag offer a phrosesau mowntio wyneb presennol. Yn gyntaf, mae'r fflwcs yn cael ei ddosbarthu ar y wafferi silicon trwy argraffu, yna mae'r wafferi yn cael eu gosod ac yn olaf yn cael eu hail-lifo. Mae'r tymheredd reflow a ddefnyddir mewn cynulliad DCA tua 220 gradd, sy'n is na phwynt toddi y peli sodr ond yn uwch na phwynt toddi y sodr ewtectig ar y padiau cysylltiad. Mae'r peli sodro ar y sglodion silicon yn gweithredu fel cynhalwyr anhyblyg. Mae cysylltiad solder ar y cyd yn cael ei ffurfio rhwng y bêl a'r pad. Ar gyfer y cymal sodr a ffurfiwyd gyda dau gyfansoddiad Pb/Sn gwahanol, nid yw'r rhyngwyneb rhwng y ddau sodr yn amlwg yn y cymal sodr, ond mae rhanbarth pontio llyfn o 97Pb/3Sn i 37Pb/63Sn yn cael ei ffurfio. Oherwydd cefnogaeth anhyblyg y peli solder, nid yw'r peli solder yn "cwympo" yn y cynulliad DCA, ond mae ganddynt hefyd eiddo hunan-gywiro. Mae DCA wedi dechrau cael ei gymhwyso, mae nifer yr I/O yn bennaf yn is na 350, ac mae rhai cwmnïau'n bwriadu datblygu mwy na 500 I/O. Nid yw'r ysgogiad ar gyfer y datblygiad technoleg hwn yn gyfrifiadau I/O uwch, ond yn bennaf gostyngiadau mewn maint, pwysau a chost. Mae nodweddion ADD yn debyg iawn i C4. Gan y gall DCA ddefnyddio'r dechnoleg mowntio wyneb presennol i wireddu'r cysylltiad â'r PCB, mae yna lawer o gymwysiadau a all ddefnyddio'r dechnoleg hon, yn enwedig wrth gymhwyso cynhyrchion electronig cludadwy. Fodd bynnag, ni ellir gorbwysleisio manteision technoleg AMC. Mae llawer o heriau technegol o hyd wrth ddatblygu technoleg AMC. Nid oes llawer o gydosodwyr yn defnyddio'r dechnoleg hon mewn cynhyrchu gwirioneddol, ac maent i gyd yn ceisio gwella lefel y dechnoleg i ehangu cymhwysiad DCA. Gan fod y cysylltiad DCA yn trosglwyddo'r cymhlethdodau dwysedd uchel hynny i'r PCB, mae'n cynyddu anhawster gweithgynhyrchu PCB. Yn ogystal, nid oes llawer o weithgynhyrchwyr sy'n arbenigo mewn cynhyrchu wafferi silicon gyda pheli sodro. Mae yna lawer o broblemau o hyd sy'n werth talu sylw iddynt, a dim ond pan fydd y problemau hyn yn cael eu datrys y gellir hyrwyddo datblygiad technoleg DCA.

3. FCAA (Atodiad Glud Sglodion Fflip) Mae yna lawer o fathau o gysylltiad FCAA, ac mae'n dal i fod yn y cyfnod cynnar o ddatblygiad. Nid yw'r cysylltiad rhwng y wafer silicon a'r swbstrad yn defnyddio solder, ond glud yn lle hynny. Gall gwaelod y sglodion silicon yn y cysylltiad hwn gael peli sodr neu strwythurau fel bumps solder. Mae gludyddion a ddefnyddir yn FCAA yn cynnwys mathau isotropig ac anisotropig, yn dibynnu ar yr amodau cysylltu yn y cais gwirioneddol. Yn ogystal, mae dewis swbstradau fel arfer yn cynnwys cerameg, deunyddiau bwrdd printiedig a byrddau cylched hyblyg. Nid yw'r dechnoleg hon yn aeddfed eto ac ni fydd yn cael ei ymhelaethu ymhellach yma.