焊膏和助焊劑的浸漬深度: I
週三,2011年11月9日 Andy Mackie [流覽簡歷]
我和我的朋友兼同事 Chris Nash 最近一直在討論層疊封裝 (PoP) 材料測試中,發現的一些令人費解的浸漬高度低的結果。對於所有在表面組裝技術和倒裝晶片安裝中使用熱浸法的人,這些發現都將激發他們的興趣。首先,介紹一點背景知識。很多人都熟悉層疊封裝和倒裝晶片安裝中使用的兩種浸漬託盤的類型:
旋轉式 – 這種類型有一個可調整高度的固定刮片,附著在一個旋轉的助焊劑浸漬託盤 或者可以自旋的焊膏上,來提供一個水平面和已知材料元件的浸漬厚度。
直線式 – 雖然這種型號系統中的刮片通常是移動元件,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漬託盤自己從一邊移動到另一邊。 例如, EB Datacon 倒裝晶片浸漬裝置, 可以是兩者中的任一類型。
兩種類型都有優勢,但是,憑著對浸漬深度精確地控制,旋轉式似乎略施一籌。儘管如此,直線式好像更為常見。為什麼會這樣呢?
我們最近發現的一個線索是直線式系統的浸漬深度總是低於設計深度:不管系統中的液體是助焊劑還是浸漬焊膏。假設直線式浸漬託盤助焊劑的深度完全與設計高度吻合(如下圖)。
答案也許可以在 邊界層 (上圖紅色圓圈內的部分)的概念中找到:一層原料緊靠在要麼完全固定的平面(靜態邊界層),要麼以低於大部分流動液體的速率移動的平面上。沒有邊界層時,也就不會有緩慢的流動(液體的摩擦力),就跟高爾夫球表面有坑的原因是一樣的:一般情況下,將邊界層保持在球的外表面來減少阻力。這個原理也被一些 橡膠刮刀所採用。
規定的高度縮減範圍為10-20微米,盡可能的接近我們可辨別的測量系統允許範圍內。因此,一個200微米的浸漬深度,只會導致實際浸漬高度中-5 或 -10%的誤差。
由於多數浸漬材料具有觸變性,所以材料的流動會帶來更多時間相依性的併發症。達到浸漬深度平衡的最快方式是使用相對於浸漬託盤更快的速度移動刮片系統,但這不可避免的會增加氣泡的產生和擴散。
還有就是,直線式系統最常見的用途是作為多數層疊封裝和倒裝晶片浸漬的應用程式,但是,它有明顯的局限性,這點我們將會在II 部分中進行探討。
歡迎留言。
謝謝,再見! Andy
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