PoP封装已成为移动电子设备的常用元件,这种封装是三维设计,在电路板布局中,可以节省空间。为了确保电子器件可靠性,电子器件必须通过跌落测试和热循环测试,为了保护器件编程的专卖权,PoP封装中的一个互连层或两个互连层一般都必须进行底部填充。
在PoP封装上,或者在类似于PoP结构的元件上涂布底部填充胶时,电路板的布局必须预留底部填充胶的位置,使底部填充胶不会和周围的元件接触。
1、PoP封装的类型
本文中,众焱电子小编重点研究两种不同的PoP封装:这一代PSvfBGA PoP封装和下一代模塑过孔(TMV)PoP封装。在PoP封装中,封装的底部一般都有逻辑器件,在封装顶部是存储器件。
下一代的TMVPoP封装的存储器借口密度更大,数据传输率更高。PoP的趋势很像这些器件本身的发展,这就是在增加功能的同时缩小面积和高度。由于PoP器件的面积缩小,底部填充胶可以占用的润湿面积也减少,底部填充胶从涂布位置向外润湿的距离较小,材料不可以进入的部位也变小。这迫使人们不对一个或两个互联层进行底部填充,但要提高焊点的可靠性。
2、底部填充胶
本文在研究中只使用一种底部填充胶,从而限制变量的数量。我们选择的底部填充胶是双组份环氧树脂,在使用之前缓和和冷冻,它的粘度是3000厘泊(cps),不可返工,填料占50%,流动速度快。本文观察一种有代表性的底部填充胶的流变性了;但是,由于底部填充胶的流变性随化学性质、粘度以及填料的成分而改变,得到结果会略有不同。
一般地说,随着胶水的粘度下降,湿润面积会从元件的边缘进一步向外延伸,再远下面流动的时间也将减少。如果粘度过低,胶水是否能完全填充第二层互连层,会成为问题,这是由于胶水的粘度过低,它接触不到顶部封装的底面。与之相反,随着胶水的粘度增大,润湿面积减少,流动时间增长。
重要的是要注意,为了器件的可靠性,smt贴片打样厂家要细心考虑底部填充胶的固化特性。底部填充在总体上改善了跌落测试期间期间的可靠性,但在评估时器件在热循环的性能时,要考虑器件的CTE、TG和填料成分的性能。此外,在底部填充工艺中,可以考虑使用可返工底部填充胶,这也是为保护封装中的逻辑元件。
3、产量与润湿面积关系的研究
我们的试验是这样设计的,首先是确定完全填充两个互连层所需要的底部填充胶的数量,以及只填充第一个互连层所需要的胶水数量。我们根据底部互连层的体积,按胶水的比重换算成胶水重量,得到完全填充互连层所需要的大致胶水数量。然后用AsymtekS-920点胶机按这个近似的重量进行涂布。AsymtekS-920点胶机中有称重装置,它能够调整DJ-9000涂布喷嘴的喷涂(CPJ),并且根据在元件上没有进行喷涂的边上形成的胶水圆角的状况,进一步微调喷涂的胶水重量。我们发现,完全填满两个互连层需要120毫克的底部填充胶,而仅仅填满底层,只需要65毫克胶水。
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