由于面形阵列封装越来越重要,尤其是在汽车、电讯和计算机应用等领域,因此生产率成为讨论的焦点。管脚间距小于0.4mm、既是0.5mm,细间距QFP和TSOP封装的主要问题是生产率低。然而,由于面形阵列封装的脚距不是很小(例如,倒装晶片小于200μm),回流焊之后,dmp速率至少比传统的细间距技术好10倍。进一步,与同样间距的QFP和TSOP封装相比,考虑回流焊时的自动对位,其smt贴装精度要求要低的多。
另一个优点,特别是倒装晶片,印刷电路板的占用面积大大减少。面形阵列封装还可以提供更好的电路性能。接下来,众焱电子小编将接着《先进封装器件的快速smt贴装》一文中的内容继续讲解分析。
1、贴装精度
为了对不同的贴装设备有一个整体了解,你需要知道影响面形阵列封装贴装精度的主要因素。球栅贴装精度P//ACC//依赖于球栅合金的类型、球栅的数目和封装的重量等。
这三个因素是互相联系的,与同等间距QFP和SOP封装的IC相比,大多数面形阵列封装的贴装精度要求较低。
对没有阻焊膜的园形焊盘,允许的最大贴装偏差等于焊盘的半径,贴装误差超过焊盘半径时,球栅和焊盘仍会有机械的接触。假定通常的焊盘直径大致等于球栅的直径,对球栅直径为0.3mm、间距为0.5mm的μBGA和CSP封装的贴装精度要求为0.15mm;如果球栅直径为100μm、间距为175μm,则精度要求为50μm。
在带形球栅阵列封装(TBGA)和重陶瓷球栅阵列封装(CBGA)情况,自对准即使发生也很有限。因此,贴装的精度要求就高。

2、焊剂的应用
倒装晶片球栅的标准大规模回流焊采用的炉子需要焊剂。现在,功能较强的通用SMD贴装设备都带有内置的焊剂应用装置,两种常用的内置供给方法是涂覆和浸焊。
涂覆单元就安装在贴装头的附近。倒装晶片贴装之前,在贴装位置上涂上焊剂。在贴装位置中心涂覆的剂量,依赖于倒装晶片的尺寸和焊剂在特定材料上的浸润特性而定。应该确保焊剂涂覆面积要足够大,避免由于误差而引起焊盘的漏涂。
为了在无清洗制程中进行有效的填充,焊剂必须是无清洗(无残渣)材料。液体焊剂里面总是很少包含固体物质,它最适合应用在无清洗制程。
然而,由于液体焊剂存在流动性,在倒装晶片贴装之后,贴装系统传送带的移动会引起晶片的惯性位移,有两个方法可以解决这个问题:
在板传送前,设定数秒的等待时间。在这个时间内,倒装晶片周围的焊剂迅速挥发而提高了黏附性,但这会使产量降低。
smt贴片打样厂家可以调整传送带的加速度和减速度,使之与焊剂的黏附性相匹配。传送带的平稳运动不会引起晶片移位。
焊剂涂覆方法的主要缺点是它的周期相对较长,对每一个要涂覆的器件,贴装时间增加大约1.5s。
3、浸焊方法
在这种情况,焊剂载体是一个旋转的桶,并用刀片把它刮成一个焊剂薄膜(大约50μm),此方法适用于高黏度的焊剂。通过只需在球栅的底部浸焊剂,在制程过程中可以减少焊剂的消耗。
此方法可以采用下列两种制程顺序:
1)在光学球栅对正和球栅浸焊剂之后进行贴装。在这个顺序里,倒装晶片球栅和焊剂载体的机械接触会对贴装精度产生负面的影响。
2)在球栅浸焊剂和光学球栅对正之后进行贴装。这种情况下,焊剂材料会影响光学球栅对正的图像。
浸焊剂方法不太适用于挥发能力高的焊剂,但它的速度比涂覆方法的要快得多。根据贴装方法的不同,每个器件附加的时间大约是:纯粹的拾取、贴装为0.8s,收集、贴装为0.3s。
当用标准的SMT贴装球栅间距为0.5mm的μBGA或CSP时,还有一些事情应该注意:对应用混合技术(采用μBGA/CSP的标准SMD)的产品,显然最关键的制程过程是焊剂涂覆印刷。逻辑上说,也可采用综合传统的倒装晶片制程和焊剂应用的贴装方法。
所有的面形阵列封装都显示出在性能、封装密度和节约成本上的潜力。为了发挥在电子生产整体领域的效能,需要进一步的研究开发,改进制程、材料和设备等。就SMD贴装设备来讲,大量的工作集中在视觉技术、更高的产量和精度。
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