Pâte de brasage Package-on-Package (PoP)
Mardi 22 février 2011 par Andy Mackie [voir biographie]
Pour commencer, afin d’obtenir des quantités de pâte cohérentes sur chaque sphère, la charge métallique de la pâte Pop doit être bien en dessous du point auquel on peut s’attendre à un comportement rhéopexe (c’est à dire, bien moins de 50 % par volume de métal en poudre de brasage). En faisant cela, vous vous assurez qu’une « monocouche » de particules de poudre de pâte de brasage (rayon r) recouvre la sphère CSP ou BGA (rayon R) La figure 1 montre le type de résultat typique d’une bonne pâte : dans ce cas, il s’agit de notre Pâte PoP Indium 9.88-HF sans halogène.
Si la charge de métal est trop élevée, parfois même à zéro, vous commencerez à constater de grandes variations de la quantité de pâte de brasage Pop qui adhère à la surface de chaque sphère (bosse), même sur les sphères adjacentes : la petite quantité de pâte qui est attrapée lors de la procédure de trempage adhère à la shère de brasage principales par grappes inégales. C’est pour cette raison que les pâtes de brasage à impression standard de type 4 ne fonctionnent pas pour les applications PoP : non seulement la taille des particules est trop élevée, mais la rhéologie est mauvaise.
If R>>r, alors une approximation de premier ordre est que vous pouvez traiter la surface de la sphère comme si elle était plate et donc modéliser le nombre de particules de brasage sur la base d’une série de particules rassemblées sous forme d’un hexagone (la figure 2 indique les définitions).
En utilisant le même modèle de taille des particules de poudre de brasage que dans la discussion sur la pâte à connexion par billes, vous pouvez calculer plusieurs choses potentiellement utiles :
Le premier calcul (i/) est utile pour déterminer la variabilité inhérente due à la taille définie de la poudre de brasage et je vais suggérer une autre règle générale d’un minimum de 150 particules de poudre de brasage par bosse de brasage sur la base d’une taille de particule maximale autorisée (diamètre). Le tableau ci-dessous donne le résultat de cette analyse simpliste :
Une bosse de 400 microns devra donc être correcte même avec une pâte de trempage de type 3 alors qu’une bosse de 200 microns nécessitera une pâte de type 5.
Je suis impatient que quelqu’un me prouve que cela est faux. Le deuxième calcul (ii/) est utile car nous pouvons facilement l’utiliser pour tester la masse théorique de pâte de trempage PoP par rapport à ce que nous constatons en réalité. Veuillez remarquer que c’est de la simple géométrie: cela ne nous dit pas combien de pâte est réellement nécessaire pour résoudre des problèmes tels que des bosses de 60 à 90 microns dont nous entendons parler par nos clients même avec les enrobages PoP les plus rigides actuellement disponibles. Je parlerai plus en détail de cela lors de la Journée SMTA Intermountain Chapter Conference and Vendor à Boise Idaho le 22 mars 2011.
Au plaisir ! Andy
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