Toepassing van bodemvultechnologie in printplaatassemblage

Classificatie van bodemvultechnologie

Bodemvulling kan worden ingedeeld in vloeibare bodemvulling op basis van capillaire stromingstheorie en niet-vloeibare bodemvulling. Tot nu toe omvat de bodemvultechnologie die geschikt is voor chips van BGA, CSP enz. voornamelijk:capillaire bodemvultechnologie, SMT-smeltlijmveltechnologie, ACA (Anisotropisch Geleidende Kleefstoffen) en ACF (Anisotropisch Geleidende Films) technologie, ESC (Epoxy Encapsulated Solder Connection) technologie en meer. Voor capillaire bodemvultechnologie en SMT-smeltlijmplaattechnologie zijn soldeerflux en vulmiddel onafhankelijk van elkaar, terwijl voor ACA- en ACF-technologie en ESC-technologie soldeerflux en vulmiddel als één worden gecombineerd.

Capillaire Bodemvultechnologie

De theorie van capillaire vloeibaarheid gaat als volgt. Vloeistof met uitstekende vloeibaarheid, zoals vloeibare epoxyhars, wordt rond de BGA- en CSP-chip gedruppeld en capillaire werking zorgt ervoor dat vloeibare hars in de ruimte tussen de chipbodem en PCB wordt gezogen. Vervolgens worden hars, gesoldeerde chip en PCB aan elkaar bevestigd door middel van verwarming of ultraviolette uitharding om de soldeerpunten te beschermen, de schade veroorzaakt door stress te verminderen en de betrouwbaarheid van de soldeerpunten te vergroten.

Capillaire bodemvultechnologie wordt toegepast op het gebied van PCB-chipbodemvulling en flip-chipverpakkingen. De toepassing van bodemvultechnologie kan de spanning verdelen die wordt geleden door soldeerbalpunt aan de onderkant van de chip om de betrouwbaarheid van de hele PCB te vergroten. Het proces van capillaire bodemvulling moet als volgt worden geïmplementeerd. Eerst worden chips voor oppervlaktemontage, zoals BGA en CSP, op de PCB gemonteerd met daarop soldeerpasta. Vervolgens wordt reflow-solderen uitgevoerd zodat een legeringsverbinding wordt gevormd. Na het chipsolderen wordt distributietechnologie toegepast om bodemvulmateriaal in een of twee randen aan de onderkant van de chip te vullen. Vulmateriaal stroomt aan de onderkant van de chip en vult de ruimte tussen chip en PCB. Hoewel capillaire bodemvulling de betrouwbaarheid aanzienlijk kan verhogen, zijn apparaten die bodemvulmateriaal vullen, voldoende fabrieksruimte voor apparaatassemblage en werknemers die in staat zijn om delicate bewerkingen af ​​te ronden vereist om dit proces te voltooien. Bovendien kan de capillaire bodemvultechnologie pas worden geïmplementeerd als de PCB-assemblage is voltooid en heeft deze een aantal andere nadelen, zoals een moeilijke bediening, een groot tijd- en energieverbruik en problemen met het regelen van de vulhoeveelheid. Daarom wordt capillaire bodemvultechnologie alleen toegepast op enkele belangrijke chips of chips waarvan de thermische uitzettingscoëfficiënt extreem verschilt van die van PCB-substraat, zodat capillaire bodemvultechnologie niet massaal wordt toegepast bij PCB-assemblage.

SMT-technologie voor smeltlijmvel

In overeenstemming met de voorschriften van RoHS en WEEE, biedt SMT-smeltlijmplaattechnologie voordelen van niet-toxisch, halogeenvrij, zonder resten van zware metalen, uitstekende isolatie, grensafmetingen compatibel met standaard en nauwkeurige afmetingen, handig voor montage van optische identificatie. SMT-smeltlijmvel kan tussen PCB en BGA of CSP worden gemonteerd en kan worden gesoldeerd met normaal lood of loodvrij soldeerapparaat. Tijdens het smelten kan het kleefvel niet worden beïnvloed met soldeer en de eigenschappen van geen verdamping van oplosmiddelen en geen noodzaak voor reiniging dragen allemaal bij aan de status van ideaal PCB-vulmateriaal. Het processtroomdiagram van SMT-smeltlijmplaattechnologie wordt weergegeven in figuur 1 hieronder.

Figuur 1

Op basis van figuur 1 voegt de toepassing van SMT-smeltlijmveltechnologie in feite een stap van het monteren van smeltlijmvellen toe voordat de IC-chip wordt gemonteerd, wat betekent dat de BGA- en CSP-chip die aan de onderkant moet worden gevuld, worden gemonteerd met een smeltlijmvel voorafgaand aan de montage van de IC-chip. Ten slotte worden het chipsolderen en het vullen van de bodem voltooid bij reflow-solderen, waarbij de stap van bijvullen is weggelaten. Het is zeer geschikt voor de bodemvulling van PCB's met kleine serieproductie.

ACA- en ACF-technologie

ACA- en ACF-technologie reduceert procedures en kosten doordat het solderen en het vullen van de bodem gelijktijdig worden voltooid. Zowel ACA als ACF zijn geleidende lijmen die over het algemeen zijn samengesteld uit matrixhars en geleidend vulmateriaal, geclassificeerd in ICA (isotrope geleidende lijm) en ACA (anisotrope geleidende lijm). ACA is een soort geleidende vullijm, geschikt voor het afwerken van bodemvulling met voltooide elektrische aansluiting. Op basis van de verschillen in vormen, wordt ACA ingedeeld in gelatineuze vorm en dunne filmvorm. Over het algemeen wordt ACA in dunne filmvorm ook wel anisotrope geleidende film (ACF) genoemd. ACA is geleidend in de richting van de Z-as, terwijl het niet geleidend is in de richting van de X- en Y-as. Een isolatielaag wordt over een geleidende deeltjeslaag gelegd en deeltjes zijn niet geleidend voor elkaar. Alleen wanneer deeltjes last hebben van spanning tussen chipbult en PCB-substraatkussen en isolatielaag wordt verpletterd als gevolg van spanning, kan geleidbaarheid langs de Z-as worden gegarandeerd.

ESC-technologie

ESC-technologie, een afkorting voor epoxy-ingekapselde soldeerverbindingstechnologie, is een nieuw type technologie met het pastamateriaal van "plakdeeltjes plus hars" in plaats van ACF. De processtroom van ESC-technologie begint met soldeerpasta-harslijm die op de printplaat druppelt. Vervolgens wordt de chipbult uitgelijnd met het pad van de PCB en erop gemonteerd. Ten slotte worden solderen en harsstollen voltooid door verwarming en compressie.

Herbewerking van bodemvulling

Aangezien de huidige technologie er niet in slaagt om de goede staat van de geleverde chips te garanderen, zijn sommige defecte chips niet gevonden totdat de PCB-test, herbewerking en vervanging hard nodig is. Als het onderste vulmateriaal van de PCB-chip een uitstekende thermische stabiliteit en onoplosbaarheid heeft, zullen er meer herbewerkingsproblemen ontstaan ​​en soms zal zelfs de hele PCB worden opgegeven. Als er zwakke chemische bindingen in epoxyhars van bodemvulmateriaal worden geleid, zal hars na stolling worden afgebroken door verwarming of toevoeging van chemisch reagens, wat het herwerken van bodemvulling veel gemakkelijker zal maken.

De toepassing van bodemvultechnologie in PCB's kan de sterkte van soldeerverbindingen van sommige chips zoals BGA en CSP vergroten en de valweerstand, anti-warmtecyclusprestaties en betrouwbaarheid van PCB's verbeteren. Daarom zal het in de toekomst massaal worden toegepast in PCB-assemblage.

Nuttige bronnen:
• Ontwerp voor fabricage en assemblage van PCB's en algemene regels waaraan het voldoet
• Assemblageproces voor printplaten
• Inspectiemethoden voor printplatenassemblage
• Enkele handige methoden bij het evalueren van de mogelijkheden van SMT Assembler
• 6 effectieve manieren om PCB-assemblagekosten te verlagen zonder in te boeten aan kwaliteit
• Full Feature PCB-productieservice van PCBCart - Meerdere opties met toegevoegde waarde
• Geavanceerde PCB-assemblageservice van PCBCart - Begin vanaf 1 stuk