Flux WS-446-NRD pour matrices de billes pour les enduits organiques préservant la soudabilité à mauvaise qualité d’humidification

Alors que j’étais en voyage en Malaisie, j’ai interrogé deux collègues au sujet des tendances de l’assemblage des semi-conducteurs. L’entretien que j’ai publié auparavant avec Sze-Pei Lim est ici.

This time, while on a visit to a logic device manufacturer in the North West, I [ACM] talked briefly to Sehar Samiappan [SS], Indium Corporation's Area Technical Manager, about our recently-developed water-soluble pin-transfer Ball-Attach Flux, WS446-NRD, which is designed for BGA applications of 0.5mm pitch, and greater than 1500  I/Os.

[ACM] Quelle est l’origine de WS446-NRD ?

[SS] Son élaboration a été encouragée par le besoin d'un client d'une soudure par brasage de BGA (matrices de billes) de bonne qualité garantie mais ayant un impact moindre sur l’environnement. Notre client très axé sur la qualité utilise plusieurs fournisseurs de substrats FC-BGA avec des coussinets de matrices de billes préservant la soudabilité en cuivre. Le client s’est fortement inquiété de la mauvaise soudabilité occasionnelle des sphères de brasage SAC305 sur des substrats. Le principal défaut relevé était une mauvaise humidification sur le coussinet recouvert de cuivre des matrices de billes préservant la soudabilité qui donnera naissance à une variabilité de la solidité de la soudure ou une coplanarité des bosses et même (dans le pire des cas) un manque d'effet de bille/« grosse bille ». Nous avons constaté que certaines finitions des coussinets étaient très oxydés, ce qui réduit gravement l’humidification du brasage pendant le reflux. La variabilité de la finition en surface n’a pas seulement été constaté d’un fournisseur à un autre mais est aussi apparue d’un lot à l’autre chez les fournisseurs les moins chers.

Certaines des différences constatées pouvaient être imputées à la méthode d’ébavurage de masque de la « cage » C4 de la surface (du dessus) de la puce retournée, qui était soit un ébavurage à base de plasma ou un trempage dans un acide non organique oxydant qui avait clairement des effets sur la soudabilité de la face BGA opposée (dessous) du substrat.

[ACM] Quelles sont les mesures que les clients ont prises auparavant pour résoudre ce problème ?

[SS] C’est un problème grave pour beaucoup d'utilisateurs de flux de matrices de billes et certains clients sont même allés jusqu’à utiliser une étape de flux spéciale pour éliminer les polluants comme l’oxyde et les revêtements OSP (protection organique de soudabilité). Ces flux liquides sont très réactifs mais nécessitent des étapes de pulvérisation, reflux et nettoyage séparées qui demandent un coût et du temps supplémentaires. Les flux de matrices de billes à halogène de la série WS446 ont une chimie bien établie qui permet l’humidification de SAC105, 305 et 405 sur une variété de métallisations. Dans le secteur de l’assemblage de semi-conducteurs, les flux WS446 sont bien connus à Taiwan et dans toute l’Asie du Sud-est pour leur bonne soudabilité et leur longue durée de vie en pot pour diverses applications FC-BGA.

[ACM] Qu’est ce qui a été différent pour WS446-NRD, et pourquoi a-t-il été élaboré ?

[SS] Les flux WS446 sont tous colorés à l’aide d’une teinture rouge vif et le flux est donc visible à l’oeil nu et automatiquement détecté par les systèmes de vision. Une coloration rouge permet aussi aux systèmes automatiques de remplissage de trempage de flux de matrices de billes de détecter les niveaux de flux. Normalement, les flux colorés ne sont pas un problème mais le client se posait des questions en matière d’environnement et de la contamination par la couleur rouge de l'équipement de lavage à l'eau et de son accumulation dans le système de recyclage d'eau. WS446-NRD a été élaboré sur la base de la chimie de la série de flux WS446 mais sans teinture rouge. La performance de soudabilité de WS446-NDR a été excellente, éliminant les variations de la soudabilité OSP sans que des étapes de traitement supplémentaires ne soient nécessaires. WS446-NRD a aussi satisfait aux exigences de traitement interne et de produit comme la facilité de nettoyage et le client a été très content de la capacité d’Indium à rapidement adapter une chimie à des besoins spécifiques.

[ACM] Sehar : merci. Je suis impatient de partager un durian avec vous quand ce sera à nouveau la saison.

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