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      昆山緯亞電子科技有限公司

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      行業動態

      SMT環境中最新的復雜技術

        CSP、0201無源元件、無鉛焊接和光電子,可以說是近來許多公司在PCB上實踐和活躍評價的熱門先進技能。 比如說,怎么處理在CSP和0201拼裝中常見的超小開孔(250um)問題,便是焊膏印刷以前從未有過的根本物理問題。板級光電子拼裝,作為通信和網絡技能中發展起來的一大范疇,其工藝十分精密。典型封裝貴重而易損壞,特別是在器材引線成形之后。這些復雜技能的規劃指導原則也與普通SMT工藝有很大差異,因為在保證拼裝生產率和產品牢靠性方面,板規劃扮演著更為重要的角色;例如,對CSP焊接互連來說,只是通過改動板鍵合盤尺度,就能明顯進步牢靠性。 


        CSP使用 

              現在人們常見的一種要害技能是CSP。CSP技能的魅力在于它具有諸多長處,如減小封裝尺度、添加針數、功用∕功能增強以及封裝的可返工性等。CSP的高效長處體現在:用于板級拼裝時,可以跨出細距離(細至0.075mm)周邊封裝的界限,進入較大距離(1,0.8,0.75,0.5,0.4mm)區域陣列結構。  

              已有許多CSP器材在消費類電信范疇使用多年了,人們遍及認為它們是SRAM與DRAM、中等針數ASIC、快閃存儲器和微處理器范疇的低本錢解決方案。CSP可以有四種根本特征方式:即剛性基、柔性基、引線結構基和晶片級規劃。CSP技能可以替代SOIC和QFP器材而成為主流組件技能。 

              CSP拼裝工藝有一個問題,便是焊接互連的鍵合盤很小。一般0.5mm距離CSP的鍵合盤尺度為0.250~0.275mm。如此小的尺度,通過面積比為0.6乃至更低的開口印刷焊膏是很困難的。不過,選用精心規劃的工藝,可成功地進行印刷。而毛病的發生一般是因為模板開口堵塞引起的焊料不足。板級牢靠性首要取決于封裝類型,而CSP器材平均能經受-40~125℃的熱周期800~1200次,可以無需下填充。但是,假如選用下填充資料,大多數CSP的熱牢靠功能添加300%。CSP器材毛病一般與焊料疲勞開裂有關。 

        無源元件的進步 

              另一大新式范疇是0201無源元件技能,因為減小板尺度的市場需要,人們對0201元件十分重視。自從1999年中期0201元件推出,蜂窩電話制作商就把它們與CSP一起拼裝到電話中,印板尺度由此至少減小一半。處理這類封裝相當費事,要減少工藝后缺點(如橋接和直立)的呈現,焊盤尺度最優化和元件距離是要害。只要規劃合理,這些封裝可以緊貼著放置,距離可小至150?m。 

              別的,0201器材能貼放到BGA和較大的CSP下方。是在有0.8mm距離的14mm CSP組件下面的0201的橫截面圖。因為這些小型分立元件的尺度很小,拼裝設備廠家已計劃開發更新的體系與0201相兼容。 


        通孔拼裝仍有生命力 

              光電子封裝正廣泛使用于高速數據傳送盛行的電信和網絡范疇。普通板級光電子器材是“蝴蝶形”模塊。這些器材的典型引線從封裝四邊伸出并水平擴展。其拼裝方法與通孔元器材相同,一般選用手藝工藝—-引線經引線成型壓力東西處理并刺進印板通路孔貫穿基板。 

              處理這類器材的首要問題是,在引線成型工藝期間或許發生的引線損壞。因為這類封裝都很貴重,有必要小心處理,避免引線被成型操作損壞或引線-器材體連接口處模塊封裝斷裂。歸根到底,把光電子元器材結合到規范SMT產品中的最佳解決方案是選用自動設備,這樣從盤中取出元器材,放在引線成型東西上,之后再把帶引線的器材從成型機上取出,最后把模塊放在印板上。鑒于這種挑選要求相當大本錢的設備出資,大多數公司還會持續挑選手藝拼裝工藝。  

              大尺度印板(20×24″)在許多制作范疇也很遍及。比如機頂盒和路由/開關印板一類的產品都相當復雜,包含了本文討論的各種技能的混合,舉例來說,在這一類印板上,常??梢砸姷酱笾?0mm2的大型陶瓷柵陣列(CCGA)和BGA器材。  
              這類器材的兩個首要問題是大型散熱和熱引起的翹曲效應。這些元器材能起大散熱片的作用,引起封裝外表下非均勻的加熱,因為爐子的熱控制和加熱曲線控制,或許導致器材中心附近不潮濕的焊接連接。在處理期間由熱引起的器材和印板的翹曲,會導致如部件與施加到印板上的焊膏別離這樣的“不潮濕現象”。因此,當測繪這些印板的加熱曲線時有必要小心,以保證BGA/CCGA的外表和整個印板的外表得到均勻的加熱。 


        印板翹曲要素 

              為避免印板過度下彎,在再流爐里適當地支撐印板是很重要的。印板翹曲是電路拼裝中有必要注意觀察的要素,并應嚴厲進行特微描述。再流周期中由熱引起的BGA或基板的翹曲會導致焊料空穴,并把很多殘留應力留在焊料連接上,形成早期毛病。選用莫爾條紋投影影像體系很容易描述這類翹曲,該體系可以在線或脫機操作,用于描述預處理封裝和印板翹曲的特微。脫機體系通過爐內設置的為器材和印板繪制的根據時刻/溫度座標的翹曲圖形,也能模仿再流環境。 


        無鉛焊接  

              無鉛焊接是另一項新技能,許多公司現已開始選用。這項技能始于歐盟和日本工業界,起先是為了在進行PCB拼裝時從焊猜中撤銷鉛成份。完成這一技能的日期一直在變化,起先提出在2004年完成,最近提出的日期是在2006年完成。不過,許多公司現正爭奪在2004年擁有這項技能,有些公司現在現已提供了無鉛產品。 

         現在市場上已有許多無鉛焊料合金,而美國和歐洲最通用的一種合金成份是95.6Sn∕3.7Ag∕0.7Cu。處理這些焊料合金與處理規范Sn/Pb焊料相比較并無多大不同。其中的印刷和貼裝工藝是相同的,首要不同在于再流工藝,也便是說,關于大多數無鉛焊料有必要選用較高的液相溫度。Sn∕Ag∕Cu合金一般要求峰值溫度比Sn/Pb焊料高大約30℃。別的,開始研究現已表明,其再流工藝窗口比規范Sn/Pb合金要嚴厲得多。 

        關于小型無源元件來說,減少外表能相同也可以減少直立和橋接缺點的數量,特別是關于0402和0201尺度的封裝??傊?,無鉛拼裝的牢靠性說明,它徹底比得上Sn/Pb焊料,不過高溫環境在外,例如在轎車使用中操作溫度或許會超過150℃。 


        倒裝片 

              當把當前先進技能集成到規范SMT組件中時,技能遇到的困難最大。在一級封裝組件使用中,倒裝片廣泛用于BGA和CSP,雖然BGA和CSP現已選用了引線-結構技能。在板級拼裝中,選用倒裝片可以帶來許多長處,包含組件尺度減小、功能進步和本錢下降。 

              令人遺憾的是,選用倒裝片技能要求制作商添加出資,以使機器升級,添加專用設備用于倒裝片工藝。這些設備包含可以滿意倒裝片的較高精度要求的貼裝體系和下填充滴涂體系。此外還包含X射線和聲像體系,用于進行再流焊后焊接檢測和下填充后空穴分析。  

               焊盤規劃,包含形狀、大小和掩膜限定,關于可制作性和可測驗性(DFM/T)以及滿意本錢方面的要求都是至關重要的。 

              板上倒裝片(FCOB)首要用于以小型化為要害的產品中,如藍牙模塊組件或醫療器械使用。其中以與0201無源元件相同的封裝集成了倒裝片技能。拼裝了倒裝片和0201器材的相同的高速貼裝和處理也可圍繞封裝的四周放置焊料球。這可以說是在規范SMT拼裝線上與實施先進技能的一個上佳例子。
       
       
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