Eintauchtiefe von Lötpasten und Flussmittel I
Mittwoch, 9. November 2011, von Andy Mackie [Biographie ansehen]
Mein Freund und Kollege Chris Nash und ich haben neulich über ein paar rätselhafte Ergebnisse hinsichtlich einer niedrigen Eintauchtiefe diskutiert, die während dem Testen von Package-on-Package (PoP)-Materialien gefunden wurden. Die Ergebnisse werden jeden interessieren, der ein Eintauchverfahren bei der SMT- und der Flip-Chip-Montage verwendet. Zuerst ein bisschen Hintergrundwissen. Viele von Ihnen werden mit den zwei Arten von Eintauchbehältern vertraut sein, die bei der PoP- und der Flip-Chip-Montage verwendet werden.
Rotierend - Dieser besitzt ein festinstalliertes, jedoch in der Höhe verstellbares Abstreifmesser, das an einen rotierenden Eintauchbehälter mit Flussmittel oder Lötpaste angebracht ist, der sich unter dem Messer dreht. Somit werden eine ebene Oberfläche und eine bekannte Materialdicke gewährleistet, in welche die Komponente eingetaucht wird.
Linear - Obwohl das Abstreifmesser in einem derartigen System üblicherweise die bewegliche Komponente ist, gibt es ein paar Tools, bei denen sich der Eintauchbehälter unter einem festinstallierten "Messer" oder Reservoir selbst von einer Seite zur anderen bewegt. Die EB Datacon Flip-Chip Dippinggeräte können zum Beispiel beide Arten sein.
FRür beide Systemarten wurden Vorteile angegeben. Der rotierende scheint sich gegenüber dem linearen Behälter auf Grund seiner sehr präzisen Eintauchtiefensteuerung durchzusetzen. Der lineare scheint jedoch viel häufiger verwendet zu werden. Warum ist das so?
Ein von uns neulich entdeckter Hinweis ist der, dass die Eintauchtiefe beim linearen System immer niedriger ist, als die angegebene: egal ob die darin enthaltene Flüssigkeit ein Flussmittel oder eine Lotpaste zum Tauchen ist. Es wird vermutet, dass die Tiefe des Flussmittels im linearen Eintauchbehälter genau der Konstruktionshöhe entspricht (unten).
Die Antwort kann vermutlich in Bezug auf das Konzept einer Grenzschicht (der rote Kreis oben) gefunden werden: Eine Materialschicht, die direkt an eine Oberfläche angrenzt, die entweder völlig unbeweglich (statische Grenzschicht) ist, oder sich langsamer bewegt, als der Großteil der Flüssigkeit. Ohne Grenzschicht gäbe es keinen Widerstand (Reibungskräfte in Flüssigkeit) und selbstverständlich haben Golfbälle deshalb Grübchen: damit die Grenzschicht meistens unterhalb der äußeren Oberfläche des Balls bleibt, um den Widerstand zu verringern. Dieses Prinzip wurde auch bei einigen Abstreifklingen angewandt.
Die Reduzierung der Eintauchtiefe liegt in der Größenordnung von 10-20 Mikrometer, so genau wie wir es mit den erhältlichen Messsystemen sagen können. Bei einer Eintauchtiefe von 200 Mikrometer führt dies nur zu einer Fehlerquote von -5 oder -10% in der tatsächlichen Eintauchtiefe.
Da die meisten Eintauchmaterialien thixotrop sind, kommen Komplikationen infolge der Zeitabhängigkeit der Rheologie der Materialien hinzu. Der schnellste Weg, um eine gleichmäßige Eintauchtiefe zu erhalten, ist das Verwenden schneller Bewegungen des Abstreifmessersystems relativ zum Eintauchbehälter, obwohl dies beinahe zwangsläufig zu dem vermehrten Auftreten von Blasen führen wird.
Nochmals, das lineare System wird am häufigsten für die meisten PoP- und Flip-Chip-Eintauchanwendungen verwendet. Wie wir in Teil II sehen werden, hat es jedoch eindeutig seine Grenzen
Ich freue mich auf Ihre Kommentare.
Bis bald! Andy
Translation powered by Avalon Professional Translation
Connect with Indium.
Read our latest posts!