SMTチップ加工・POP組立工程のご紹介

SMTチップ加工・POP組立工程のご紹介

チップスタッキング技術は、現代の電子情報製品によって開発された、論理演算機能とストレージスペースを改善するための新しい高密度アセンブリ形式です。この論文では、主にPOPアセンブリプロセスの実現における問題と対策を、機器科学技術の観点から分析し、まとめています。 最適化方法とPOP組立プロセスの主要プロセスのプロセスパラメータの範囲を重点的に研究し、プロセス制御で注意が必要な問題について議論します.これらはPOPチップスタッキングの成功率を確保するための鍵です.

1 一般

POP (Package on Package) は、デバイスのチップ積層技術です。 これは、論理演算機能とストレージスペースを改善するために開発されたデバイスの小型化と高密度アセンブリの新しい方法です。

POP 技術は、ハイエンド端末製品で広く使用されています。 現在、0.4mm間隔のBGA POP技術は大量生産の能力を持っています。

現在、0.4mm 間隔の BGA POP アセンブリ プロセスの主な問題は次のとおりです。

-BGA印刷はんだペーストと0.4mmの間隔のリフローはんだ付けは、ブリッジが容易です。

-下の2つのレイヤーは高精度で移動しやすいように配置されています。

回路基板

上チップのフラックス含浸量の制御が難しい。

2 ハンダペースト印刷

2.1 影響要因

印刷はシステム工学です。 PCB、テンプレート、はんだペースト、および機器は、特定の方法に従って特定の環境で連携し、多くの変数と複雑な相互作用メカニズムがあります。 主な影響要因を要約すると、

はんだペースト印刷の品質は、ハードウェア、プロセス パラメータ、環境、プロセス制御などの要因の影響を受けます。 PCB と金型の設計、はんだペーストの選択、プロセス制御、およびファイン ピッチ コンポーネントの信頼性の高い印刷におけるその他の問題は、多くのファイルで詳細に分析および議論されているため、ここでは繰り返しません。

2.2 サポート方法

一般的なサポート ケーシングには、「ハード」ケーシングと「ソフト」ケーシングがあります。

ファイン ピッチ コンポーネントのはんだペースト印刷では、PCB と金型の間に隙間がなく、印刷プロセス全体で PCB と金型が平らで変形しないようにする必要があります。 通常、シンブルの上部が高いほど、PCB とモールドの接続が近くなり、印刷品質が向上すると考えるのは誤りです。 ただし、スリーブの上部が高すぎると、図 4 に示すように、PCB と金型にある程度の事前変形が生じます。 一方では、テンプレートの開口部とパッドの間の位置合わせがオフセットされる可能性があります。 印刷はんだペーストがずれることがあります。 一方、スクレーパーの移動中に、モールドと PCB が分離し、異なる領域で得られるはんだペーストの量が不均一になったり、はんだペーストの量が不十分になったりします。 同時に、印刷プロセスでテンプレートを分離する場合、分離速度と分離距離のパラメーターは意味を失い、シャープになりやすくなります。

印刷サポート治具の導入により、PCB と SMT 金型の密接な組み合わせを効果的に確保でき、0.4mm/0.35mm 間隔、ソフト/シートの変形、その他の印刷問題などの印刷問題の改善は明らかです。

2.3 スクレーパー

印刷プロセス中、はんだペーストは良好なローリング効果を持つ必要があります。 ローリングにより、スクレーパーの前端領域のはんだペーストがテンプレートの穴を部分的に埋め、その中のフラックスがテンプレートの穴の壁を事前に濡らします。 はんだペーストの理想的な量と形状を得るために。 オリジナルの「はんだペーストローリングコラム」は直径約15mm。 元のサイズの半分になったら、新しいはんだペーストを追加する必要があります。 「はんだペーストローリングカラム」は均一で滑らかでなければなりません。

はんだペーストの適切な粘度と量を確保することに加えて、良好なローリング効果を達成するために、さまざまな機器サプライヤーがスクレーパーの構造と動作原理を改善しようとしています。 例えばDEKの振動スクレーパー、ProFlow、ミナミのロータリースクレーパーなど。

2.4 金型洗浄頻度

金網の底がきれいであることを前提に、金網の洗浄頻度は最小限に抑える必要があります。 切断工法で加工されたスチールメッシュ壁には、大小さまざまなバリがあり、はんだペーストの充填や脱型の妨げとなります。 通常の印刷プロセスでは、金網の壁がフラックスで濡れ、さまざまな力がバランスした状態になります。 洗浄工程中、アルコールと真空の影響により、フラックスで濡れた膜が損傷し、バリが再び露出します。 数回の印刷サイクルの後でのみ、新しいバランスを確立できます。 これが、製造時に洗浄された金型の錫含有量が、最初に印刷されたときに減少する理由です。

洗浄頻度が高すぎると、溶剤がはんだペーストに混入し、はんだペーストの粘度に影響を与える可能性があります。 溶剤の揮発は、はんだペーストとモールドの最適な作業温度に影響を与え、システムのバランスを崩します。

3 パッチ

従来のコンポーネントと比較して、POP 配置の重要な問題は、フラックス (はんだペースト) の浸漬効果を実現および制御し、BGA の配置精度を確保することです。

3.1 パッチモード

Fuji NXT/AIM 機器には 3 つの POP 配置モードがあります。

-吸収装置 - 画像認識 - 液浸フラックスパッチ;

-µ 吸収装置 - 画像認識 - 液浸フラックス - 画像認識 - パッチ;

-デバイスをピックアップ - 液浸フラックス - 画像認識 - パッチ。

輸入段階では、青色フラックスと無色フラックスの 2 種類のフラックスが比較テスト用に選択されました。

・装置をブルーフラックスに浸した後は画像認識ができないため、初回パッチモードのみ使用可能です。

ホワイト フラックスは画像認識に影響しません。 2 番目または 3 番目のパッチ モードを使用できます。

白色光束と 2 番目のパッチ モードをお勧めします。

3.2 フラックス（はんだペースト）の含浸

富士フラックスユニットは、フラックス（はんだペースト）の自動供給と自動膜厚制御を実現します。

新プロセスの導入により、はんだペーストを使用した場合よりもフラックスを使用した場合の方が効果が高いことが証明されました。 フラックスの厚さは、下部ウェーハのはんだボールの間隔の値に応じて調整する必要があり、濡れははんだボールの高さの 50% を超える必要があります。 接液面には水平面が必要です。 通常、0.4 mm 間隔の PoP は (0.19 0.20) mm に調整され、0.5 mm 間隔は (0.19 0.23) mm に調整されます。 フラックスの厚みは、装置に付属のゲージで調整します。

3.3 画像認識

富士チップマウンタはデジタルカメラを2台搭載。 1 つは PCB マーキング情報を読み取り、PCB の位置を特定するためのマーキング中心を計算します。もう 1 つはデバイス ピン (ソルバー ボール) のキー情報を読み取り、デバイスの中心位置の本体およびその他のキー情報を計算して、 デバイスをプログラム内の対応する場所に