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元件堆叠装配(PoP)技术

发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:629

底部元件和顶部元件组装后的空间关系
  pop装配的重点是需要控制元器件之间的空间关系,如果它们之间没有适当的间隙的话,那么会有应力的存在,而这对于可靠性和装配良率来讲是致命的影响。概括起来其空间关系有以下这些需要我们关注:



pop的smt工艺流程

典型的smt 工艺流程:

1. 非pop面元件组装(印刷、贴片、回流和检查)

2. pop面锡膏印刷

3. 底部元件和其它器件贴装

4. 顶部元件蘸取助焊剂或锡膏

5. 顶部元件贴装

6. 回流焊接及检测

  顶层csp元件这时需要特殊工艺来装配了,由于锡膏印刷已经不可能,除非使用特殊印刷钢网(多余设备和成本,工艺复杂), 将顶层元件浸蘸助焊剂或锡膏后以低压力放置在底部csp上。

贴装过程如图

板基准点辨识

---定位基准点或焊垫

拾取元件

---华夫盘, 真空盘, 送料器

元件辨识

---根据元件焊球辨识



局部基准点辩识

----底部元件背面的基准点

蘸取助焊剂


元件贴装

----吸嘴选择 vs 硅材

pop装配工艺的关注点

1. 顶部元件助焊剂或锡膏量的控制

  助焊剂或锡膏的厚度需要根据元件焊球尺寸来确定,保证适当的而且稳定均匀的厚度,使最小的焊球也能在浸蘸过程中蘸上适量的助焊剂或锡膏。需要考虑优先选择低残留免清洗助焊剂或锡膏,如果需要底部填充工艺的话,必须考虑助焊剂/锡膏与阻焊膜及底部填充材料的兼容性问题。

  顶部元件浸蘸助焊剂还是锡膏,会有不同的考虑:浸蘸锡膏可以一定程度的补偿元件的翘曲变形,同时焊接完后元件离板高度(standoff)稍高,对于可靠性有一定的帮助,但浸蘸锡膏会加剧元件焊球本来存在的大小差异,可能导致焊点开路。

总结

  元件堆叠装配虽然与成熟的倒装晶片工艺相似,但这一工艺仍然面临一些挑战。 环球仪器引用了已受认证的倒装片技术上的专长,向业界提供市场上最佳的 pop 装配解决方案。 目前在该领域已有许多设备应用于 3g 移动电话和视觉图形处理模块制作,以实现csp器件的堆叠贴放和同时对多器件进行助焊剂浸蘸。 设备特点:更快的速度, 4个或7个轴可以同时蘸取助焊剂或锡膏;更高的贴装精度, 精度可达9 micron@ 3 sigma,并且可以底部元件顶面的局部基准点来矫正上层元件;可以处理很广泛的助焊剂和锡膏;助焊剂或锡膏应用单元更简单、易操作、易控制、易清洁;蘸取工艺可以精确控制, 膜厚控制精确稳定, 工艺灵活可控。 结合其在美国和上海先进smt实验室的工艺技术力量,为业界提供优异的整体解决方案



底部元件和顶部元件组装后的空间关系
  pop装配的重点是需要控制元器件之间的空间关系,如果它们之间没有适当的间隙的话,那么会有应力的存在,而这对于可靠性和装配良率来讲是致命的影响。概括起来其空间关系有以下这些需要我们关注:



pop的smt工艺流程

典型的smt 工艺流程:

1. 非pop面元件组装(印刷、贴片、回流和检查)

2. pop面锡膏印刷

3. 底部元件和其它器件贴装

4. 顶部元件蘸取助焊剂或锡膏

5. 顶部元件贴装

6. 回流焊接及检测

  顶层csp元件这时需要特殊工艺来装配了,由于锡膏印刷已经不可能,除非使用特殊印刷钢网(多余设备和成本,工艺复杂), 将顶层元件浸蘸助焊剂或锡膏后以低压力放置在底部csp上。

贴装过程如图

板基准点辨识

---定位基准点或焊垫

拾取元件

---华夫盘, 真空盘, 送料器

元件辨识

---根据元件焊球辨识



局部基准点辩识

----底部元件背面的基准点

蘸取助焊剂


元件贴装

----吸嘴选择 vs 硅材

pop装配工艺的关注点

1. 顶部元件助焊剂或锡膏量的控制

  助焊剂或锡膏的厚度需要根据元件焊球尺寸来确定,保证适当的而且稳定均匀的厚度,使最小的焊球也能在浸蘸过程中蘸上适量的助焊剂或锡膏。需要考虑优先选择低残留免清洗助焊剂或锡膏,如果需要底部填充工艺的话,必须考虑助焊剂/锡膏与阻焊膜及底部填充材料的兼容性问题。

  顶部元件浸蘸助焊剂还是锡膏,会有不同的考虑:浸蘸锡膏可以一定程度的补偿元件的翘曲变形,同时焊接完后元件离板高度(standoff)稍高,对于可靠性有一定的帮助,但浸蘸锡膏会加剧元件焊球本来存在的大小差异,可能导致焊点开路。

总结

  元件堆叠装配虽然与成熟的倒装晶片工艺相似,但这一工艺仍然面临一些挑战。 环球仪器引用了已受认证的倒装片技术上的专长,向业界提供市场上最佳的 pop 装配解决方案。 目前在该领域已有许多设备应用于 3g 移动电话和视觉图形处理模块制作,以实现csp器件的堆叠贴放和同时对多器件进行助焊剂浸蘸。 设备特点:更快的速度, 4个或7个轴可以同时蘸取助焊剂或锡膏;更高的贴装精度, 精度可达9 micron@ 3 sigma,并且可以底部元件顶面的局部基准点来矫正上层元件;可以处理很广泛的助焊剂和锡膏;助焊剂或锡膏应用单元更简单、易操作、易控制、易清洁;蘸取工艺可以精确控制, 膜厚控制精确稳定, 工艺灵活可控。 结合其在美国和上海先进smt实验室的工艺技术力量,为业界提供优异的整体解决方案



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