优化 PoP 助焊剂浸镀工艺
很多时候,人们认为浸镀工艺很容易实现。的确如此……只要你事先花时间将工艺优化。而此优化阶段会耗费不少时间和反复尝试。
浸镀工艺中最重要的两个工艺参数就是浸镀深度和停留时间。这两个参数均需要针对在浸镀工艺中使用的元件进行优化。如果使用的元件超过一种,那么则需要单独对每种元件进行工艺优化。虽然如此,但浸镀深度和停留时间之间存在着关联。浸镀深度深会导致停留时间短,因此浸镀深度浅需要的停留时间就较长。
上面这句话唯一的问题就是浸镀深度过深以及浸镀深度过浅的问题。浸镀过深会造成锡桥接(助焊剂桥接元件凸块),这会造成贴装外观缺陷并产生不合格零件。而浸镀过深同样也会造成元件卡入助焊剂容器内。而反过来,浸镀过浅会导致转移到元件凸块上的助焊剂不够,无法形成适当的焊点。这会造成枕头效应或雪人效应。
对停留时间来说也有同样的问题。停留时间过长可能会造成助焊剂过多,进而引发桥接和外观缺陷,或者元件卡入助焊剂容器的问题。而停留时间过短则会导致助焊剂量不够以及焊点无法适当成形的问题。
因此,在工艺开始时花点时间,针对各种元件,确保其在助焊剂容器内的适当助焊剂深度和停留时间达到最优,这一点相当重要。目前有不少方法可以做到以上这一点,而检查助焊剂沉积是否适当最简单的方法就是将一片显微镜载玻片放到元件所放置区域的板块之上。
请牢记,板块的厚度也可能需要调整。这样贴装压力就不会损坏载玻片或导致贴片喷嘴损坏。之后你可以从胶带内拾取元件并采用贴装设备进行卷带包装,然后将元件浸入到助焊剂容器中,并将元件置于载玻片上。此时,很容易将载玻片从带有元件的板块上拆除。
然后翻开载玻片并放到显微镜下,检查元件是否出现助焊剂凸块。助焊剂必须在所有元件凸块上覆盖凸块高度的 50-60%,同时在凸块之间不得出现任何助焊剂桥接现象。一般情况下,如果因为检验系统无法识别单个元件凸块而将元件放置对齐,那么你是无法观察到助焊剂桥接现象的;此时只能废弃元件。之后才可对助焊剂深度和/或停留时间进行调整,以获得适量的助焊剂(凸块高度的50%-60%)。如果元件卡入助焊剂容器内,则需要降低浸镀深度和/或停留时间。
关于工艺的起始深度和时间,我能给你们的最好建议就是实际凸块高度的 50%-60%,同时停留时间为 0.5 秒至 1 秒。在此基础之上还需调整来优化工艺。
在室温条件下,容器内的 PoP 助焊剂保存期大约为 8 个小时。但是,对助焊剂炉进行监控至关重要,以确保始终存有足量的助焊剂并且在需要时及时添加。与所有其他工艺一样,如果更换了操作人员,那么我会建议断开助焊剂。这样操作人员就会了解容器内助焊剂的一切情况,像最初上线时助焊剂的数量以及一段时间之后已添加的助焊剂数量。这样才能尽可能地限制工艺的变化。
对于 PoP 工艺,经常使用氮回流来扩大回流焊接工艺空间并降低缺陷风险。虽然不一定必要,但我认为利用 PoP 元件和任何 PoP 助焊剂构建装配的客户中,有 70% 至 80% 的人会使用氮。
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