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芯片贴装(die placemeng) 芯片贴装容易实施,因为设备对工厂人员都很熟悉。设备具有C4倒装芯片贴装头,只用于IC的贴装。贴装头有四个贴装转轴(spindle),维持X-Y贴装精度为±200μm和最大贴装力为2500g。芯片以盘带包装,用黑色迭尔林(Delrin)吸嘴来吸取元件。 通常,贴装压力应该为每个I/06、12g。在这种情况下,100 I/0要求600、1200g之间的压力。过大贴装压力有一个缺点,尽管贴装头/视觉系统扫描后已经作了纠正,贴装压力可能产生元件偏移。还有,如果托盘的刚性不够,或者板的支撑不正确,贴装时板可能会向下弯曲。 元件的视觉识别路线设定是,沿芯片周围识别48个锡球(bump),和中间附近一个定向锡球。锡球的数量经过优化达到最高的贴装精度和最大的机器产量。增加锡球数量大大地延长处理时间,而贴装精度保持不变。 一个解析度为每个象素1.3mil的相机用来抓拍芯片的图象。通过二级光强度的侧光,得到足够的对比度。贴装单元也配备一个每个象素0.5mil的可选相机,但要求抓拍两个芯片图象。 用三个全局基准点来决定PCB和贴装座的位置。基准点应该是金属作的,以保证锡球的贴放是相对于倒装芯片的焊盘,而不是阻焊层。 贴装之后、回流之前板的所有运动和传送必须平滑,不能影响元件的定位。如果元件的移位是来自贴装单元,那么机器传送带、升起定位和Z-轴的加速度和速度的设定可能需要降低。在高速运作期间,也必须使用适当的板支撑,以减少PCB挠曲。挠曲或反回可能引起前面贴装的芯片移出焊盘,特别是如果在表面贴装之前阵列(array)翘曲。 回流(ReflOW) 在贴装工艺之后,装配通过一个空气对流炉,来回流共晶焊锡球,形成电气连接。炉设定按标准的表面贴装温度曲线。氮气流速提供良好的热传导,限制氧气污染。炉的进口处过大的氮气流速可能引起芯片偏移出焊盘,因此引发缺陷。如果这个偏移变成一个长期的问题,可增加分流板来防止气流直接冲击芯片。开始的温度斜率不应该超过每秒1.5-2.0°C。高的预热速率迅速蒸发助焊剂,引起回流焊接之前芯片偏移,甚至翻转。 每个产品都必须作温度曲线,以保证满足适当的回流条件。在生产线预防性维护或板有任何改动之后,应该再作温度曲线。表面上不重要的修改,如改变地线层的尺寸或位置,可影响热传递速率和倒装芯片的回流。氮气流速使用安装在炉前的流量计来监测。氧气水平可用也是安装在炉前的探测器来检查。 先进先出(FIFO,first-in,first-out)的缓冲器应该安装在回流炉的立即出口,在底部充胶单元之前。这个预防措施将收在集流水线关闭期间正在回流炉内的任何电路板。
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