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二、Bump的印刷工艺技术和主要技术要求 要达到稳定的印刷成形Bump技术,相关连的工艺要素主要包含印刷机的性能、焊膏特性、网板材料与开口部截面形状、回流焊炉与温度曲线等多种应用工艺技术的组合。也就是说,高精度的Bump印刷成形技术重合的技术参数要一致,成形技术与成形装置的关注点有下面几项。 ★工艺技术 ·印刷方式的选择(压人式或滚动式) ·印刷复制效率的设定 ·金属网板的设计 ·网板开口部形状的研究 ★印刷机性能 ·稳定的充填性 ·印刷脱版性能 ·位置精度 ·清洁性能 ★印刷材料 ·焊膏(粘度、粒子直径、Ti值、粘接力) ·金属网板(网板制作方法的选择) ★回流焊装置 ·回流方式的设定(连续、间隔、氧浓度控制等) ·温度曲线设定(对应的焊剂特性、焊料特性) 细间距Bump印刷成形的技术要求项目可参阅下表二。 表二、细间距Bump成形技术的主要项目/要素 对应不同的Bump间距,应该从前面的四大要素上综合考虑,除了印刷机必须具备的精度,机械刚性,位置识别装置外,还需与焊料,网板设计制作相配合,针对细间距的Bump印刷,还应该采用一些附加的新工艺技术,以完成Bump的成形。需要则重说明的有以下几点: 2.1 高刚性高精度印刷机 为了使印刷机在工作中能维持一个高精度的水平上,印刷机的框架基座可做成一体式结构,使印刷工作台面,金属网板、印刷刮刀头部的组合安装面形成整体加工的无螺栓固定形式的高刚性框架(Frame),同时由密闭刮刀头部的支撑结构,通过印刷时刮刀的均匀反力,使印刷过程始终与印刷工作台面保持高精度的并行度,从而得到在整个印刷区域高度相等的焊料印刷量,完成细间距的印制成形。印刷机高精度结构示意可参见图三。  图三 高精度高刚性印刷机结构 2.2 无调整的密闭式滚动刮刀 焊料在印刷过程由刮刀压入量的调整改变着焊料的印刷状态,这也是一个影响印刷状态的重要因素。当进行刮刀头的更换,调整压力,或者是通过测定刮刀头的压力控制(调整)印刷压力时,如果刮刀头的移动是等速移动,在进行力的测定时很可能会因为测定位置的不同,对印刷位置与压力有一些差异,这种情景进行细间距的Bump印刷对品质是无法保证的。日立公司开发了一种无须调整的刮刀头结构(见图四),使刮刀的装卸十分容易,并可保持高精度的精密印刷。 刮刀头部结构常见的有开放式、压人式、滚动式等数种,压人式印刷一般采用密闭结构由夹头经压人装置在力的作用下进行焊料充填,滚动印刷是由刮刀和Scoop组成,印刷时是单向印刷,在力的作用下实行口袋式充填。压入式印刷或是滚动式印刷均是通过对焊料施加压力的供给机构来完成,印刷中会留有清洁性问题。为了改变这一不良现象、密闭式刮刀在印刷机上逐步加以采用,密闭式刮刀是根据原来的开放式刮刀在结构上作了一定的改进,并侧重考虑了印刷的清洁性、印刷条件的设定等因素。这里通过对Sn-Ag-Cu无铅焊料经48小时的连续印刷,密闭式刮刀同开放式刮刀的印刷性能评价可参见图五。可以判定密闭式刮刀结构的工作性能是稳定的。 
图四 印刷刮刀头部结构比较  |