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元件堆疊裝配(PoP)技術(shù)

出處:clifton 發(fā)布于:2007-09-24 09:52:18

底部元件和頂部元件組裝后的空間關(guān)系
  PoP裝配的重點(diǎn)是需要控制元器件之間的空間關(guān)系,如果它們之間沒有適當(dāng)?shù)拈g隙的話,那么會(huì)有應(yīng)力的存在,而這對(duì)于可靠性和裝配良率來講是致命的影響。概括起來其空間關(guān)系有以下這些需要我們關(guān)注:



PoP的SMT工藝流程
典型的SMT 工藝流程:
1. 非PoP面元件組裝(印刷、貼片、回流和檢查)
2. PoP面錫膏印刷
3. 底部元件和其它器件貼裝
4. 頂部元件蘸取助焊劑或錫膏
5. 頂部元件貼裝
6. 回流焊接及檢測(cè)
  頂層CSP元件這時(shí)需要特殊工藝來裝配了,由于錫膏印刷已經(jīng)不可能,除非使用特殊印刷鋼網(wǎng)(多余設(shè)備和成本,工藝復(fù)雜), 將頂層元件浸蘸助焊劑或錫膏后以低壓力放置在底部CSP上。
貼裝過程如圖
板基準(zhǔn)點(diǎn)辨識(shí)
---定位基準(zhǔn)點(diǎn)或焊墊
拾取元件
---華夫盤, 真空盤, 送料器
元件辨識(shí)
---根據(jù)元件焊球辨識(shí)
局部基準(zhǔn)點(diǎn)辯識(shí)
----底部元件背面的基準(zhǔn)點(diǎn)
蘸取助焊劑
元件貼裝
----吸嘴選擇 vs 硅材
PoP裝配工藝的關(guān)注點(diǎn)
1. 頂部元件助焊劑或錫膏量的控制
  助焊劑或錫膏的厚度需要根據(jù)元件焊球尺寸來確定,保證適當(dāng)?shù)亩曳€(wěn)定均勻的厚度,使的焊球也能在浸蘸過程中蘸上適量的助焊劑或錫膏。需要考慮優(yōu)先選擇低殘留免清洗助焊劑或錫膏,如果需要底部填充工藝的話,必須考慮助焊劑/錫膏與阻焊膜及底部填充材料的兼容性問題。
  頂部元件浸蘸助焊劑還是錫膏,會(huì)有不同的考慮:浸蘸錫膏可以一定程度的補(bǔ)償元件的翹曲變形,同時(shí)焊接完后元件離板高度(Standoff)稍高,對(duì)于可靠性有一定的幫助,但浸蘸錫膏會(huì)加劇元件焊球本來存在的大小差異,可能導(dǎo)致焊點(diǎn)開路。

總結(jié)
  元件堆疊裝配雖然與成熟的倒裝晶片工藝相似,但這一工藝仍然面臨一些挑戰(zhàn)。 環(huán)球儀器引用了已受的倒裝片技術(shù)上的專長,向業(yè)界提供市場上的 PoP 裝配解決方案。 目前在該領(lǐng)域已有許多設(shè)備應(yīng)用于 3G 移動(dòng)電話和視覺圖形處理模塊制作,以實(shí)現(xiàn)CSP器件的堆疊貼放和同時(shí)對(duì)多器件進(jìn)行助焊劑浸蘸。 設(shè)備特點(diǎn):更快的速度, 4個(gè)或7個(gè)軸可以同時(shí)蘸取助焊劑或錫膏;更高的貼裝, 可達(dá)9 micron@ 3 sigma,并且可以底部元件頂面的局部基準(zhǔn)點(diǎn)來矯正上層元件;可以處理很廣泛的助焊劑和錫膏;助焊劑或錫膏應(yīng)用單元更簡單、易操作、易控制、易清潔;蘸取工藝可以控制, 膜厚控制穩(wěn)定, 工藝靈活可控。 結(jié)合其在美國和上海先進(jìn)SMT實(shí)驗(yàn)室的工藝技術(shù)力量,為業(yè)界提供優(yōu)異的整體解決方案


  
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