焊膏和助焊剂的浸渍深度: I
周三,2011年11月9日 Andy Mackie [浏览简历]
我和我的朋友兼同事 Chris Nash 最近一直在讨论层叠封装 (PoP) 材料测试中,发现的一些令人费解的浸渍高度低的结果。对于所有在表面组装技术和倒装芯片安装中使用热浸法的人,这些发现都将激发他们的兴趣。首先,介绍一点背景知识。很多人都熟悉层叠封装和倒装芯片安装中使用的两种浸渍托盘的类型:
旋转式 – 这种类型有一个可调整高度的固定刮片,附着在一个旋转的助焊剂浸渍托盘 或者可以自旋的焊膏上,来提供一个水平面和已知材料组件的浸渍厚度。
直线式 – 虽然这种型号系统中的刮片通常是移动组件,但是在固定的“刀片”或是蓄水池下面,仍有一些工具可以使浸渍托盘自己从一边移动到另一边。 例如, EB Datacon 倒装芯片浸渍装置, 可以是两者中的任一类型。
两种类型都有优势,但是,凭着对浸渍深度精确地控制,旋转式似乎略施一筹。尽管如此,直线式好像更为常见。为什么会这样呢?
我们最近发现的一个线索是直线式系统的浸渍深度总是低于设计深度:不管系统中的液体是助焊剂还是浸渍焊膏。假设直线式浸渍托盘助焊剂的深度完全与设计高度吻合(如下图)。
答案也许可以在 边界层 (上图红色圆圈内的部分)的概念中找到:一层原料紧靠在要么完全固定的平面(静态边界层),要么以低于大部分流动液体的速率移动的平面上。没有边界层时,也就不会有缓慢的流动(液体的摩擦力),就跟高尔夫球表面有坑的原因是一样的:一般情况下,将边界层保持在球的外表面来减少阻力。这个原理也被一些 橡胶刮刀所采用。
规定的高度缩减范围为10-20微米,尽可能的接近我们可辨别的测量系统允许范围内。因此,一个200微米的浸渍深度,只会导致实际浸渍高度中-5 或 -10%的误差。
由于多数浸渍材料具有触变性,所以材料的流动会带来更多时间相依性的并发症。达到浸渍深度平衡的最快方式是使用相对于浸渍托盘更快的速度移动刮片系统,但这不可避免的会增加气泡的产生和扩散。
还有就是,直线式系统最常见的用途是作为多数层叠封装和倒装芯片浸渍的应用程序,但是,它有明显的局限性,这点我们将会在II 部分中进行探讨。
欢迎留言。
谢谢,再见! Andy
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