从图片上可以看出,用来POP加工的flux的粘度较正常使用的flux粘度要低,当把器件倒立时,flux由于重力作用有向下流动的情况;浸蘸30%厚度的sloder的情况下,蘸取的锡膏量较少,并且由于器件焊球高度本身存在差异,导致不同的焊球蘸取锡膏的量也有不同。 2.3 5DX检测
对单板进行5DX检测,均没有发现连锡情况,并且5DX通过调整聚焦位置,可以清晰看到不同层的焊球情况,如下图:
2.4 组装试验结果
组装试验阶段全部采用B的POP器件,器件的测试结果见表4。 从上面的组装测试结果来看, flux的组装质量是最稳定的,截至目前还没有出现过任何不良。
对浸蘸不同flux和solder的加工单板的器件,进行切片观察,并进行了相关的焊点尺寸的测量,由于底部器件焊接所用材料及温度曲线均相同,因此不同实验参数之间切片分析无显著差异,所有器件切片均有一个明显特征,显示出边角处standoff较高而中心焊点standoff较低的特征,如下图所示。
PoP的SMT工艺的返修工艺的控制
对多层堆叠装配的返修是需要面临的重大挑战,如何将需要返修的元件移除并成功重新贴装而不影响其他 堆叠元件和周围元件及电路板是值得我们研究的重要课题。虽然业界已有上下温度可以单独控制的返修台, 但要处理如此薄的元件(0.3 mm)实属不易,很难不影响到其他堆叠元件。很多时候可能需要将元件全部移 除然后再重新贴装。对于无铅产品的返修变得尤为困难,多次高温带来金属氧化、焊盘剥离、元件和基板的 变形和损坏以及金属间化合物的过度生长等问题不容忽视。无铅产品的焊盘返修过程中的重新整理本来就是 一个问题。
返修工艺过程包括将PoP元件从电路板上移除、焊盘整理(PCB焊盘)、元器件浸蘸粘性助焊剂
、贴装PoP 元件和焊接。OKI公司已开发出基于APR 5000返修工作站的PoP返修工艺,下面就返修工艺中各环节的控制进行介绍。 (1)PoP元件的移除
在移除元件之前首先要对PCBA
进行加热,控制组件因为受热不均而引起的翘曲变形成为关键,对于如何进 行预热及设置温度曲线成功移除元件。这里重点介绍如何利用合适的方法和工具实现元件的成功移取。由于 元件很薄,即便只是要移除上层的元件,在加热过程中,下层元件焊点也会重新熔化,这给返修工作带来难 度。如果采用传统的真空吸嘴来移除,不可避免地会使PoP元件之间分离而将底层元件留在PCB上。这样一来 ,势必要再次加热来移除底层元件,多次的热操作会给元件和PCB带来致命的损伤。所以,一次移除多层元 件是关键所在。
理想的状况应该是一次性将所有PoP元件整体从PCB上取下,从而可以对PoP元件进行完整的测试,对其失 效机理进行分析。在摘取过程中不要对PoP有机械损伤,如PCB受热时向上卷曲以及任何真空吸嘴造成的向下 的机械压力。同时,一次温度回流将元件取下,避兔多次回流造成对PCB上焊盘的潜在损伤。 0KI公司设计出镊形喷嘴专门应用于PoP元件和其他异型元件的移取,其在垂直方向有4个热敏型突出的爪 子,如图1所示。在20℃条件时,4个爪子会自动弯曲大约2 mm,可以将整个多层芯片从PCB上一次性移取, 如图2所示。
图1 OKI带4个热敏爪的镊形喷嘴 图2 温度达200℃ 时镊形喷嘴夹住PoP
元件并整体移除
(2)焊盘的清洁整理
元件被移除后需要对焊盘进行清洁整理。 (3)元件的重新贴装
底层元件可以利用特殊夹具在焊球上印刷锡膏 ,或者浸蘸黏性助焊剂
。上层元件也可以利用同样的方法来 处理,然后利用真空吸嘴吸取元件,相机对中之后完成贴装,如图3所示。
图3 元件重新贴装
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