回路基板の表面実装技術CSPと受動部品の活用について詳しく解説

回路基板の表面実装技術CSPと受動部品の使い方を詳しく解説

CSP の使用

現在、共通のキースキルは CSP です。 CSPスキルの魅力は、パッケージの小型化、ステッチ数の追加、機能・機能強化、パッケージのリワーク性など、多くのメリットがあります。 今日の CSP の効率的な利点: ボード レベルのアセンブリに使用すると、短い距離 (0.075mm の薄さ) で周辺パッケージの境界を越え、大きな距離 (1、0.8、0.75mm) でアレイ レイアウトに入ることができます。 、0.5、0.4mm)。

多くの CSP デバイスが民生用通信の分野で長年使用されており、SRAM や DRAM、中ピン数の ASIC、フラッシュ メモリ、マイクロプロセッサの分野で低コストのソリューションとして広く認識されています。 CSP には、リジッド ベース、フレキシブル ベース、リード構造ベース、チップ レベル プランニングの 4 つの基本特性があります。 CSP スキルは、SOIC および QFP 機器に取って代わり、主流のコンポーネント スキルになる可能性があります。

CSP アセンブリ プロセスの難しさの 1 つは、相互接続を溶接するためのボンディング ディスクが非常に小さいことです。 一般に、CSP から 0.5mm 離れたボンディングディスクのサイズは 0.250 ～ 0.275mm です。 このような小さなスケールでは、0.6 またはそれ以下の面積比で開口部を介してはんだペーストを印刷することは困難です。 ただし、慎重に説明された手法を使用することで、印刷を正常に実行できます。 問題の発生は、通常、テンプレートの開口部が塞がれてはんだが不足することが原因です。 ボード レベルの信頼性は主にパッケージ タイプに依存しますが、CSP 機器は - 40 ～ 125 ℃ で平均 800 ～ 1200 回の熱サイクルを経験することができ、ダウン フィルなしで充填できます。 ただし、低いフィル データを選択すると、ほとんどの CSP は熱安定性関数の 300% を追加します。 CSP 機器の欠陥は通常、はんだの疲労と亀裂に関連しています。

受動部品の先駆け

もう 1 つの新しいカテゴリは、0201 パッシブ コンポーネント スキルです。 ボードサイズを縮小する市場のニーズにより、人々は0201コンポーネントを非常に重視しています。 1999 年半ばに 0201 コンポーネントが導入されて以来、携帯電話メーカーはそれらを CSP と共に電話に組み込み、プリント基板のサイズを少なくとも半分に縮小しました。 このようなパッケージを適切に処理するのは面倒です。 ポスト プロセスの欠陥 (ブリッジングやアップライトなど) の発生を減らすには、パッドのサイズとコンポーネントの距離を最適化することが重要です。 説明が合理的である限り、これらのパッケージは互いに近づけて配置でき、距離は 150 mm まで小さくすることができます。

さらに、0201 機器は BGA およびより大きな CSP の下に配置できます。 0.8mm の距離で 14mm の CSP アセンブリの下にある 0201 の断面図。 これらの小さなディスクリート コンポーネントの規模は非常に小さいため、組立装置メーカーは、0201 と互換性のある更新されたシステムを開発しました。

2009 年までに、実際の携帯電話の大量生産は 01005 (英語のシステム、メートル法は 0402) の製造プロセスを採用しています。 2013年までに、03015（メートル系）以下の部品が実装実験の段階に入りました。

スルーホールアッセンブリはまだ活力があります

光電子パッケージングは、高速データ伝送が普及している通信およびネットワークで広く使用されています。 一般に、ボード レベルの光電子機器は「バタフライ」モジュールです。 これらのデバイスの典型的なリードは、パッケージの 4 つの側面から水平に伸びています。 組立方法はスルーホール素子機器と同じです。 通常は、リードフォーミング圧でリードを加工し、プリント板のアクセスホールに突き刺して基板を貫通させる技術的な工程が用いられます。

この種の装置でまず問題となるのが、リードフォーミング工程でリードが破損することです。 このようなパッケージは非常に価値が高いため、モールド加工によるリードの損傷や、リード機器本体タイトル インターフェイスのモジュール パッケージにクラックが発生しないよう、取り扱いには注意が必要です。 最終的な分析では、光電子素子装置を標準化された SMT 製品と組み合わせる最善の解決策は、アクティブな装置を選択することです。 このように、ディスクから要素機器を取り出し、リード成形物の上に置き、次にリード付きの機器を成形機から取り出し、最後にモジュールを PCB に配置します。 この種の選択は、適切な大きなコストの設備によって賄われる必要があるという事実を考慮して、ほとんどの企業はクラフト組立プロセスを選択し続けます。

大判印刷版（20×24インチ）も多くの産地で広く使用されています。 たとえば、セットトップ ボックスやルーティング/スイッチング プリント ボードなどの製品は、この記事で検討したさまざまなスキルが混在するなど、非常に厄介です。 たとえば、大型のセラミック ゲート アレイ (CCGA) や 40 mm2 の大きさの BGA デバイスは、このような PCB でよく見られます。

このタイプの機器の 2 つの主な問題は、大きな熱放散と、熱によって引き起こされる反りの影響です。 これらの要素は大きなヒートシンクの役割を果たし、パッケージ表面の下で不均一な加熱を引き起こします。 炉の熱制御と加熱曲線制御により、機器の中央を湿気のない溶接接続に隣接させることができるためです。 廃棄時の熱による機器やプリント基板の反りは、基板に塗布されたはんだペーストから部品が剥がれるなどの「非吸湿外観」を引き起こします。 したがって、これらの印刷版の加熱曲線をマッピングして、BGA/CCGA 表面と印刷版表面全体が均等に加熱されるように注意する必要があります。

回路基板メーカー、回路基板設計者、および PCBA プロセッサが、CSP と受動部品の使用について詳しく説明します。