倒装片修理完全手册

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1、倒装片修理完全手册 全球最大文档库!–豆丁DocIn.comByErickRussell　　从确认返修系统的性能到开发你自己可靠的取下/再安装工艺，本手册覆盖了倒装片(flipchip)修理的基础知识。　　随着改进装配设备与减少产品尺寸，人们正在考虑将倒装片元件用于新产品设计的更大领域。汽车、医疗和电信设备将以这些高级包装的消耗为主。　　倒装片(flipchip)元件是一种表面贴装元件，其硅芯片模(silicondie)直接连接到PCB或基板。经常叫做直接芯片安装(DCA,directchipattach)，倒装片在产品上实施时带来了

2、许多挑战。不仅板的公差需要更精密地定义和控制，而且制造设备必须更精确、更高的可重复性和经过严格的校准。　　对这些元件的可制造性有几种考虑，最经常地，返修是最具挑战性的一个关卡。试验样品　　对于许多倒装片应用，锡球(solderbump)的尺寸通常在0.015"以下。小至0.004"的间距(pitch)已经开始在越来越多的先进开发实验室出现。虽然完整规模的生产技术正在开发与证实，但它们还没有考虑用作主流产品。　　在本试验中，测试样品是317I/O、0.0053"(135µm)锡球在0.010"间距上的倒装片。该元件的整体尺寸是0.200

3、"x0.200"。基板是0.032"厚的FR-4，10个用于倒装片安装的成菊花链(daisy-chained)的底座。专门的矩阵托盘需要用来处理这些细小的元件和防止引脚(lead)被灰尘颗粒或皮肤油污染。基板和元件都经过仔细的检查。确认返修系统的性能　　一个系统对中和贴装元件的能力可用一个系统性的方法来检验。理解在尝试一个困难的工作时一个系统能够做什么是重要的。在任何的贴装之前，必须进行对系统光学的完全校准。在多数情况下，设备制造商进行视觉校准。如果可能有任何的变化，必须对贴装偏移作一些补偿。　　返修系统的系统性能可通过贴装精度来分类

4、。使用一个玻璃十字线和与之配合的板，可以0.0002"的递增测量贴装。通过取样品贴装偏移的平均来计算精度。如果假设正态分布，那么可重复性决定于样品的标准偏差。从30个取样中，可以决定一个返修机器的能力，表达为Cp、Cpk、35σ、65σ、或者适于一个对于性能可接受的统计规范的其它可重复性术语。在表一中的分布显示从一个返修系统收集的数据。在这个例子中，贴装能力被定义为平均偏移的绝对值与三倍的标准偏差(σ)的和。表一、测量返修系统的贴装能力测量单位：1/1000英寸日期：4/25/99 XY 100.2 20.40.2 300.2 40.

5、20.2 500.2 600.2 700 80.20.2 90.20.2 1000.2 1100.2 1200.4 130.20.4 140.20.4 1500.2 160.20.4 1700.2 1800.2 190.40 200.40 2100.2 220.20.2 230.20.4 2400.2 2500.2 260.20.2 270.20.2 2800.2 290.20 300.20.4  0.120.21333偏移(Bias) 0.134930.11666标准偏差(σ) 0.52480.56331贴装能力{(偏移)绝对值+3

6、x标准偏差} X-轴Y-轴 应用上的考虑　　元件与基板之间的表面张力本能地企图将元件重新对中倒板的底座。“杨氏力(Young'sForce)”可用来表达这个力，它与焊锡连接的熔湿(wetted)周长有关。考虑到相对于元件的熔湿周长相比包装的重量是小的，元件将自然地在回流之后寻找与板底座的对中。在一个受控的环境中有目的地偏移元件，可证明任何元件的重新对中性。分别地考虑每个元件来决定表面张力对回流后对中的影响。确认系统要求　　设备标准是设备供应商规定的，应该确认。电源与空气供应规格必须确认。经常，对设备的供应线不是最高质量的。水、油、油脂

7、、氧化铁颗粒和其它污染物质经常在最清洁生产环境的气体线上发现。　　进气线的认真调节对一个可重复性过程是关键的。如果压力下降低于设备制造商所推荐的，那么过程可能不稳定。定期检查入口，确认在该区域的其它设备完全运转期间，达到最低的压力。对顶部加热嘴的氮气入口和底部加热气室的双重调节可补偿供应线的波动。适当的过滤将去掉颗粒物质和潮气，这些可能损害系统的运行或者正在返修的产品。用夹具固定电路板　　返修期间板的固定经常是一项较困难的任务。板必须牢固地固定在夹具或者板固定工作台上，但允许工艺过程中的膨胀。专门的固定板的夹具基于最终产品可能是需要的

8、。波峰焊接夹具经常用于返修应用的板的处理。选择具有与返修产品类似的温度膨胀系数(CTE,coefficientofthermalexpansion)的材料，它将减少由于温度膨胀对板的机械应力。工艺开发　　元件返修要求一套