BGA qayta oqim mashinasi

Turli chiplarni ta'mirlash uchun avtomatik BGA qayta ishlash mashinasi DH-A2

1. C4 (Boshqariladigan siqilish chipi ulanishi nazorat qilinadigan siqilish chip ulanishi)

C4 juda nozik pitch BGA ga o'xshash shakldir (1-rasmga qarang). Silikon gofretga ulangan lehim to'pi qatorining umumiy balandligi 0.203-0.254mm, lehim sharining diametri 0.102-0.127mm va lehim to'pi tarkibi 97Pb / 3Sn. Ushbu lehim to'plari silikon gofretga to'liq yoki qisman taqsimlanishi mumkin. Keramika yuqori qayta oqim haroratiga bardosh bera olganligi sababli, keramika C4 ulanishlari uchun substrat sifatida ishlatiladi. Odatda, Au yoki Sn qoplamali ulanish yostiqchalari keramika yuzasida oldindan taqsimlanadi, so'ngra C4 shaklida flip-chip ulanishlari amalga oshiriladi. C4 ulanishini ishlatib bo'lmaydi va mavjud yig'ish uskunasi va jarayoni yig'ish uchun ishlatilishi mumkin, chunki 97Pb / 3Sn lehim to'pining erish harorati 320 daraja va C4 ulanishidan foydalangan holda o'zaro bog'lanish strukturasida lehimning boshqa tarkibi yo'q. . C4 ulanishida, lehim pastasining oqishi o'rniga, bosib chiqarish yuqori haroratli oqim ishlatiladi. Birinchidan, yuqori haroratli oqim substratning yostiqchalariga yoki silikon gofretning lehim to'plariga bosiladi, so'ngra silikon gofretdagi lehim to'plari va substratdagi mos keladigan yostiqlar aniq hizalanadi va etarli yopishqoqlik bilan ta'minlanadi. qayta oqim lehimlash tugagunga qadar nisbiy pozitsiyani saqlab qolish uchun oqim. C4 ulanishi uchun ishlatiladigan qayta oqim harorati 360 daraja. Bu haroratda lehim to'plari eritiladi va silikon gofret "to'xtatilgan" holatda bo'ladi. Lehimning sirt tarangligi tufayli silikon gofret lehim to'pi va yostiqning nisbiy holatini avtomatik ravishda tuzatadi va oxir-oqibat lehim qulab tushadi. ulanish nuqtasini hosil qilish uchun ma'lum bir balandlikka. C4 ulanish usuli asosan CBGA va CCGA paketlarida qo'llaniladi. Bundan tashqari, ba'zi ishlab chiqaruvchilar ushbu texnologiyani seramika multi-chip moduli (MCM-C) ilovalarida ham qo'llashadi. Bugungi kunda C4 ulanishlaridan foydalanadigan I/Ular soni 1500 dan kam va baʼzi kompaniyalar 3000 dan ortiq kiritish/chiqarishlarni ishlab chiqishni kutmoqda. C4 ulanishining afzalliklari quyidagilardan iborat: (1) U mukammal elektr va issiqlik xususiyatlariga ega. (2) To'pning o'rtacha balandligida, kiritish / chiqish soni juda yuqori bo'lishi mumkin. (3) Yostiqcha o'lchami bilan cheklanmagan. (4) Bu ommaviy ishlab chiqarish uchun mos bo'lishi mumkin. (5) Hajmi va vazni sezilarli darajada kamayishi mumkin. Bundan tashqari, C4 aloqasi silikon gofret va substrat o'rtasida faqat bitta o'zaro bog'liqlik interfeysiga ega, bu eng qisqa va eng kam shovqin signalini uzatish yo'lini ta'minlaydi va interfeyslarning kamayishi strukturani sodda va ishonchli qiladi. C4 ulanishida hali ham ko'plab texnik muammolar mavjud va uni elektron mahsulotlarga qo'llash hali ham qiyin. C4 ulanishlari faqat seramika substratlarga qo'llanilishi mumkin va ular CBGA, CCGA va MCM-C kabi yuqori samarali, yuqori I / O hisoblangan mahsulotlarda keng qo'llaniladi.

1-rasm

2 DCA (to'g'ridan-to'g'ri chip biriktirilishi)

C4 ga o'xshab, DCA juda nozik pitch ulanishidir (2-rasmga qarang). DCA ning kremniy gofreti va C4 aloqasidagi kremniy gofreti bir xil tuzilishga ega. Ularning orasidagi farq substratni tanlashda yotadi. DCA da ishlatiladigan substrat odatiy bosma materialdir. DCA ning lehim to'pi tarkibi 97Pb / 3Sn, ulanish maydonchasidagi lehim esa evtektik lehimdir (37Pb / 63Sn). DCA uchun oraliq faqat 0.203-0.254 mm bo'lganligi sababli, evtektik lehimning ulanish maydonchalariga oqishi juda qiyin, shuning uchun lehim pastasi o'rniga qo'rg'oshin-qalay lehim bilan qoplangan. yig'ishdan oldin ulanish pedlarining yuqori qismi. Yostiqchadagi lehim hajmi juda qattiq, odatda boshqa ultra nozik pitch komponentlariga qaraganda ko'proq lehimli. Ulanish panelidagi qalinligi 0.051-0.102 mm bo'lgan lehim odatda biroz gumbaz shaklida bo'ladi, chunki u oldindan qoplangan. Yamoq oldidan tekislash kerak, aks holda bu lehim to'pi va yostiqning ishonchli hizalanishiga ta'sir qiladi.

2-rasm

Ushbu turdagi ulanishga mavjud sirt o'rnatish uskunalari va jarayonlari bilan erishish mumkin. Birinchidan, oqim kremniy gofretlarga chop etish orqali yuboriladi, so'ngra gofretlar o'rnatiladi va nihoyat qayta oqimlanadi. DCA yig'ishda ishlatiladigan qayta oqim harorati taxminan 220 darajani tashkil qiladi, bu lehim to'plarining erish nuqtasidan past, lekin ulanish maydonchalarida evtektik lehimning erish nuqtasidan yuqori. Silikon chipdagi lehim sharlari qattiq tayanch vazifasini bajaradi. To'p va yostiq o'rtasida lehim qo'shma aloqasi hosil bo'ladi. Ikki xil Pb / Sn kompozitsiyasi bilan hosil qilingan lehim birikmasi uchun ikkita lehim orasidagi interfeys lehim qo'shimchasida aslida aniq emas, lekin 97Pb / 3Sn dan 37Pb / 63Sn gacha silliq o'tish hududi hosil bo'ladi. Lehim to'plarining qattiq qo'llab-quvvatlanishi tufayli, lehim to'plari DCA yig'ilishida "yiqilmaydi", balki o'z-o'zidan tuzatuvchi xususiyatlarga ham ega. DCA qo'llanila boshlandi, I/Ular soni asosan 350 dan past, ba'zi kompaniyalar esa 500 dan ortiq I/Ularni ishlab chiqishni rejalashtirmoqda. Ushbu texnologiyani rivojlantirishga turtki yuqori kiritish-chiqarish soni emas, balki birinchi navbatda hajmi, vazni va narxining pasayishi hisoblanadi. DCA ning xarakteristikalari C4 ga juda o'xshash. DCA PCB bilan ulanishni amalga oshirish uchun mavjud sirt o'rnatish texnologiyasidan foydalanishi mumkinligi sababli, ushbu texnologiyadan, ayniqsa portativ elektron mahsulotlarni qo'llashda foydalanishi mumkin bo'lgan ko'plab ilovalar mavjud. Biroq, DCA texnologiyasining afzalliklarini ortiqcha baholab bo'lmaydi. DCA texnologiyasini ishlab chiqishda hali ham ko'plab texnik muammolar mavjud. Haqiqiy ishlab chiqarishda ushbu texnologiyadan foydalanadigan montajchilar ko'p emas va ularning barchasi DCAni qo'llashni kengaytirish uchun texnologiya darajasini yaxshilashga harakat qilmoqda. DCA ulanishi yuqori zichlik bilan bog'liq murakkabliklarni tenglikni tengligiga o'tkazganligi sababli, bu tenglikni ishlab chiqarish qiyinligini oshiradi. Bundan tashqari, lehim to'plari bilan silikon gofret ishlab chiqarishga ixtisoslashgan ishlab chiqaruvchilar kam. Hali ham e'tibor qaratish kerak bo'lgan ko'plab muammolar mavjud va faqat ushbu muammolar hal etilganda DCA texnologiyasini rivojlantirishga ko'maklashish mumkin.

3. FCAA (Flip Chip Adhesive Attachment) FCAA ulanishining ko'plab shakllari mavjud va u hali rivojlanishning dastlabki bosqichida. Silikon gofret va substrat o'rtasidagi aloqa lehimdan foydalanmaydi, balki uning o'rniga elim. Bu aloqada kremniy chipining pastki qismida lehim to'plari yoki lehim zarbalari kabi tuzilmalar bo'lishi mumkin. FCAA-da ishlatiladigan yopishtiruvchi moddalar haqiqiy dasturdagi ulanish shartlariga qarab izotrop va anizotrop turlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, substratlarni tanlash odatda keramika, bosilgan taxta materiallari va moslashuvchan elektron platalarni o'z ichiga oladi. Ushbu texnologiya hali etuk emas va bu erda batafsil ko'rib chiqilmaydi.