ballmounter 制程

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,教育训练教材,Training,and Education Materials,1,前言,BGA IC,封裝技術,是,目前越來越輕薄短小,的,IC,原件與,PCB,組裝,BGA IC,擁有較一般封裝材料更好的電性 熱傳特性,BGA,封裝技術較一般封裝技術不同的差異在訊號導腳是球狀導腳,BGA,植球製程對於,BGA,封裝技術是一項關鍵技術 ： 主要將錫球植於基板以完成球狀導腳,BGA,於,SMT,時有較佳之良率表現,.,2,LASER MARKING,镭射印字,植球,在,IC,封装过程中所处的位置：,MATERIAL IQC,原物料检验,WAFER MOUNT,贴片,DICING SAW,割片,DIE ATTACH,上片,MOLDING,模压,MARKING,印字,WIRE BOND,焊线,PMC,后固化,STRIP MOUNT,贴装,BALL MOUNT,植球,. . .,3,基本流程,1 Fluxing (,刷,助焊劑,),功能 ：在基板的植球墊,(pad),上塗佈一層助銲劑,有助 於植球與去除表面氧化物,2 Ball Placement (,植球,),功能 ： 利用治具將錫球準確放置於基板之植球墊上,3 Reflow (,回流焊,),功能 ： 將錫球熔融後與錫球墊產生共金而連接,.,4 Flux Clean(,清洗助焊劑,),功能 ： 將植完球產品以溶劑清洗殘留之助銲劑,4,植球,基本流程示意图,圖,1:,基板上助焊劑,圖,2:,用植球機植球,基板,助焊劑,基板,焊墊,圖,3:,用回焊爐固化,4,清洗助焊劑,5,植球圖解過程,6,制程,1,Flux,ing,助焊劑塗佈,*,主要作用,:,在基板之植球墊上塗一層助銲劑,有助於植球和去除表面氧化物,*,主要成分,: 1.,載具物質,(,聚合物,松香,),2.,催化劑,(,有機酸類,),3.,表面活化劑,4.,溶劑,5.,其他添加劑,(,色素,),7,涂助焊劑,(,網版塗佈,),示意图,8,制程,2 ball mounter,植球,定義,:,將錫球焊在焊墊,(Pad),上,.,作用,:,將錫球植於基板上以完成球狀導腳,以引出內部,電路,.,9,植球後產品,10,Ball mounter,示意图,11,植球主要原物料,-,錫球,Solder Ball,錫球,:,*錫球尺寸,:,0.45mm,*,錫球成分,:,96.5,%Sn+3.,0,%Ag+,0.5,%,Cu,*,評估,/,進料檢查重點,:,1.,成分,2.,真圓度,3.,錫球外觀及色澤,#,材料,: sn(,錫,), Ag(,銀,),Cu,（铜,),12,植球過程控制,Flux coverage(,助焊劑覆蓋,),目標,100%,完全覆蓋,pad.,Ball Placement(,植球,),目標,錫球與焊墊之偏移量,(d),不得大於,1/3,焊墊直徑,(D),13,植球,*真空吸球放球,14,制程,3,Reflow,回流焊,*將錫球熔融後與錫球墊產生共金而接著,15,(3),回流区,(2),恒温区,(1),预热区,(4),冷卻,区,Temperature,time,回流焊溫度線,16,1.,预热区,產品從室溫至升溫區,盡量避免升溫斜面,過高,對產品造成熱衝擊,.,预热区的目的是使,PCB,和元器件预热，达到平衡，同时除去焊膏中的水份、溶剂，以防焊膏发生塌落和焊料飞溅。,錫球被加溫，但未溶解或反應，只是表面上有一層,Flux,。,大小不同零件有不同之溫度。,17,2.,恒温区,從,主要目的是使,PCB,上各元件的温度趋于均匀，尽量减少温差，保证在达到再流温度之前焊料能完全干燥,.,同时还起着焊剂活化的作用，清除元器件、焊盘、焊粉中的金 属氧化物,各零件溫度隨時間之加長，更趨穩定、一致。,助銲劑將覆蓋金屬表面，防止氧化再發生。,18,3.,回,流区,.,焊膏中的焊料使金粉开始熔化，再次呈流动状态，替代液态焊剂润湿 焊盘和元器件，这种润湿作用导致焊料进一步扩展，这一区域里的加热器的温度设置得最高,.,避免加熱過高或時間過長,而對產品造成熱衝擊,.,溫度或時間不足,則會造成冷銲,(,假銲,),現象,.,錫球開始溶解,隨著溫度之上升，黏度越低，流動性越佳。,錫球由毛細現象滲入銲接兩金屬之間隙或披覆在焊墊表面上,.,19,降溫的速度會影響錫球的光澤度,，用尽可能快的速度进行冷却，将有助于得到明亮的焊点并饱满的外形和低的接触角度,降溫的速度過快,會造成熱衝擊,.,冷卻開始，錫球由外部開始凝固,(183C,以下,),。,殘留的,Flux,開始凝固。,4.,冷却区,20,制程,4,Flux Clean,焊劑助清洗,定義,/,作用,:,用去離子水清洗助焊劑殘渣,.,有助焊劑殘渣,(,清洗前,),無助焊劑殘渣,(,清洗後,),21,ball scan,锡,球掃描,掃描錫球,檢查其尺寸外形是否通過的一個檢查制程,BGA,封裝,使用設備和原物料,:,球掃描,仪,機器掃描下列各項,:,1,。,球高度,2,。,球形狀,3,。,球位置,4,。,翹曲,5,。,球直徑,6,。,球平面度,7,。球是否缺失,8,。,斜度,22,質量控制,植球後之品質確認,品質,:,錫球推力,:,錫球與基板球墊之連接緊密程度,.,錫球外觀,:,錫球經流焊與清洗製程後之錫球外觀,產品潔淨度,:,產品表面經植球的流程和清洗製程後之離子殘留程度,常見不良現象,:,缺錫球,錫球偏移,大小球,錫球變色,錫球橋接,(,兩,pad,之間相連,).,23,Quality Control,植球後的品質對後製程之影響,助銲劑污染正印,:,印字脫落,(Ink Mark),或變色,(Laser Mark),錫球外觀色澤,:,定位檢查誤判,助銲劑殘留,:,腐蝕銲點,與上板助銲劑發生化學反應,24,附录 植球过程中的主要不良,1.,少球,Missing ball,25,2.,锡球偏,移,Misplaced Ball,REJECT,If “Z” is 10% of the land,Z = Y - X,26,3.,助焊剂或锡膏不足,/,偏,移,Insufficient/Misplaced Flux or Solder Paste,SOLDER BALL,LAND,FLUX,Z,A,REJECT,if Z/A is 0.90,27,4.,助焊剂过量,Excessive Flux,SOLDER BALL,LAND,FLUX,Excessive Flux,28,5.,锡球桥接,Solder Ball Bridge,29,6.,锡球重叠,Joined Solder Ball,.,30,7.,球偏大或偏小,Oversized or Undersized Solder Ball,31,8.,锡球损坏,Damaged Solder Ball,ACCEPT,: FLATTENED BALL PASSES ICOS,32,9.,锡球变色,Discolored ball,锡球变成黑色，棕色和黄色则判退,备注,:,锡球顶部有一点，且符合共面要求，则合格。,33,植球管控的项目,Flux staging on flux pot,Flux coverage,Ball Placement,Solder Ball Size and Requirement,Flux Pin Tool,Reflow,峰值温度,保持时间,传送带速度,N2,流速,O,2,PPM,Flux Wash,清洗,/,漂洗温度,清洗,/,漂洗压力,干燥温度,传送带速度,水的注, 25 deg C,34,