Flux WS-446-NRD de Fijación de Esferas para humedecimiento del protector orgánico de soldabilidad (OPS) de Mala Calidad

En un viaje reciente a Malasia, me entrevisté con dos colegas en relación a las tendencias en el montaje de semiconductores. Esta es mi entrevista con Sze-Pei Lim, publicada anteriormente.

Esta vez, en una visita a un fabricante de dispositivos lógicos en el Noroeste, yo [ACM] hablé brevemente con Sehar Samiappan [SS], el Gerente del Área Técnica de Indium Corporation acerca de nuestro Flux soluble en Agua para Acople de Bola de transferencia por agujas, WS446-NRD, desarrollado hace poco tiempo y diseñado para aplicaciones de matriz de malla de bolas (BGA) de 0,5mm de paso y mayor que 1500  I/Os.

[ACM] ¿Cuál es el origen del WS446-NRD?

[SS] El desarrollo fue impulsado por la necesidad de un cliente de una unión de soldadura BGA de buena calidad garantizada, pero con impacto reducido en el medioambiente. Nuestro cliente muy enfocado en la calidad utiliza muchos proveedores diferentes de sustratos orgánicos FC-BGA con almohadillas de protección de superficie orgánica de cobre. El cliente tenía inquietudes serias acerca de la escasa capacidad de soldadura ocasional de las esferas de soldadura SAC305 en los sustratos. El defecto clave visto era un humedecimiento escaso en la almohadilla revestida de OSP en cobre que originaría variabilidad en tanta la resistencia de unión como la coplanaridad de golpe e incluso (en los peores casos) efectos de bola perdida / “bolas grandes”. Se observó que algunas de las terminaciones de la almohadilla estaban altamente oxidadas, restringiendo en forma grave el humedecimiento de soldadura durante el reflujo. Se descubrió que la variabilidad en la terminación de superficie no era sólo de proveedor a proveedor sino también apareció como variabilidad de lote a lote de los proveedores de costo inferior. 

Algunas diferencias observadas podían ser atribuidas al método de acondicionado (decapado) de la máscara desde la “jaula” C4 del área flip-chip (lado superior), que era ya sea un acondicionado en base a plasma o un ácido inorgánico oxidante de inmersión que con claridad estaba teniendo efectos en la soldabilidad del lado opuesto (inferior) BGA del sustrato.

[ACM] ¿Qué pasos habían realizado los clientes previamente para sortear este tema?

[SS] Este es un tema serio para muchos usuarios de flux de acople de bola y algunos clientes han llegado al punto de utilizar un paso especial de flux para eliminar los contaminantes como ser el óxido y revestimientos OSP. Estos flux líquidos son muy reactivos sin embargo requieren un rociado, reflujo y etapas de limpieza  por separado que suman costo y tiempo. Los flux halogenados de acople de bola de la serie WS446 tienen una buena química establecida que permite el humedecimiento de SAC105, 305 y 405 en una variedad de metalizaciones. En la industria de montaje de semiconductores, los flux WS446 son famosos en Taiwán y en todo el Sureste de Asia por su buena soldabilidad y larga vida útil en una cantidad de aplicaciones FC-BGA. 

[ACM] ¿Qué era diferente acerca del WS446-NRD y por qué fue desarrollado?

[SS] Todos los flux WS446 tienen color, utilizan una tintura roja brillante, de modo que el flux puede ser visto por el ojo y en forma automática detectado por los sistemas de visión. La coloración roja también permite que los sistemas de abastecimiento de inmersión automatizado de flux de acople de bola detecten los niveles de flux. En general, los flux coloreados no son un problema, sin embargo el cliente tuvo algunas inquietudes medioambientales con respecto a que el color rojo contamine el equipo de lavado con agua y la acumulación en sus sistemas de reciclado del agua.  El WS446-NRD fue desarrollado a partir de la química básica de la serie de flux WS446 pero sin la tintura roja. El rendimiento de soldabilidad del WS446-NRD fue excelente, eliminando las variaciones de soldabilidad OSP sin requerir ningún paso adicional de procesamiento.  El WS446-NRD también pasó un proceso interno y requisitos de producto, como ser limpieza y el cliente estuvo muy complacido con la capacidad de Indium para personalizar en forma rápida una química para sus requisitos específicos.

[ACM] Sehar: Gracias. Estoy ansioso por compartir un durián contigo nuevamente cuando estén en temporada.

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