Gefärbte Flussmittel: Kein Kinderspiel

Mittwoch, 10. August 2011 von Andy Mackie

In den letzten sechs Monaten hatten wir viele Kundenanfragen bezüglich eines Flip-Chip- oder Lötkugelflussmittels, mit dem sie sehr zufrieden sind und das für Ihre Verfahren geeignet ist. Der Kunde fragt einfach: "Übrigens, können Sie die auch färben?" Die Argumentation erscheint mir folgendermaßen: Wenn ein dreijähriges Kind ein Bild bemalen kann, dann sollte es für einen Flussmittelchemiker bei der Indium Corporation ein Leichtes sein, oder..?

Die Antwort ist: was so einfach scheint, ist in der Realität äußerst kompliziert und ich werde hier nur ein paar Gründe nennen, warum das so ist.

Die Ingenieure scheinen sehr überrascht, wenn man sie daraufhin fragt, warum sie die Farbe benötigen. Häufig kommt dann folgende Antwort: "Damit ich es sehen kann." Hier beginnt eines der Probleme: Sobald man sich mit Fragen über die menschliche Wahrnehmung befasst (sprich, die Fehlbarkeit des menschlichen Sehvermögens, sowie die eigenen Probleme, die das Gehirn bei der Verarbeitung von Bildern hat), gibt es eine Vielzahl an Variablen, die man dann festlegen muss:

 1/ Welche Farbe?

 2/ Wie breit und dick ist die Ablagerung?

 3/ Welche Form hat die Ablagerung?

 4/ Was wollen Sie bestimmen?: die Position des Flussmittels / wie viel Flussmittel vorhanden ist / die Form der Flussmittelablagerung / das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Flussmittel / etwas anderes?

 5/ Welchen Standard verwenden Sie, um Punkt 4/ zu bestimmen?

 6/ Welche Beleuchtung werden Sie verwenden?

 7/ Welches optische System (Mikroskop / Kameras) werden Sie verwenden?

 8/ Wie werden Sie das Sehvermögen der verschiedenen Bediener bewerten, wie sie das Flussmittel sehen?

Wie wir in vielen Fällen gesehen haben, kann eine Flussmittelfarbstufung für die Verwendung eines automatisierten Nachfüllsystems zu Flip-Chip-Flussmittelablagerungen führen, die für das menschliche Auge beinahe unsichtbar sind.

Ich bin noch nicht fertig! Sobald dies bestimmt ist (und wir können das Kontrollverfahren des Kunden nicht perfekt reproduzieren), haben Sie alle Auswirkungen infolge des Hinzufügens der färbenden Chemikalie zum Flussmittel.  Wie Ihnen jeder unserer Rezepturchemiker sagen wird: So etwas wie eine "kleine" Veränderung im Flussmittel gibt es nicht. Weitere Fragen stellen sich:

 9/ Pre-Reflow-Flussmittel oder Post-Reflow-Rückstände?

    - Post-Reflow ist vielleicht nicht möglich

 10/ Die Verwendung beeinflusst die vorhandene Chemie und die Farbwahl:

    - Die Konzentration des Farbmitteln muss optimiert werden, damit andere Eigenschaften des Flussmittels nicht beeinflusst werden
    - Die Erfahrung zeigt, dass dünne Filme von gefärbtem Flussmittel für das Auge oder Sehsysteme nicht erkennbar sind

 11/ Das Hinzufügen selbst geringer Mengen des Farbmittels wird die physikalischen Eigenschaften auf gewisse Weise beeinflussen:

    - Rheologie: Klebrigkeit / Viskosität / Topfzeit (Verwendungsdauer)
    - Reflow / Benetzung / Void-Bildung
    - Das Farbmittel kann auch die elektrischen Eigenschaften (SIR/ECM) eines No-Clean-Flussmittels beeinflussen!

12/ Wasserunlösliche Farbmittel können Substrate verfärben und eine Kreuzkontamination innerhalb des Reflow-Ofens oder des letzten Reinigungssystems verursachen.

    - BEMERKUNG: Die effektivsten (farbstarken) Farbmittel sind nicht sehr wasserlöslich.

13/ Das Farbmittel muss homogen verteilt werden, vor allem bei Flip-Chip und Copper Pillar-Anwendungen, die einen Pitch von unter 100 Mikron haben.

    - Herstellungsverfahren und QS-Testmethoden müssen für jedes Flussmittel und jede Farbenchemie entwickelt werden

Schließlich: Ja, wir haben verschiedene gefärbte Flussmittel: rote, blaue, schwarze und fluoreszierende.  Bedeutet das, dass sie automatisch in Ihrem Kontrollverfahren funktionieren? Nicht ohne weiteres. Ich hoffe Sie verstehen nun, warum das so ist.

Sind Sie noch immer interessiert? Kontaktieren Sie mich.

Bis bald!  Andy

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