自动组件座清理工艺成功地使焊盘上的焊锡变平。这个步骤是关键的，因为焊盘必须平坦以防止贴装时的歪斜。留下的焊锡覆盖层在任何焊盘上典型地小于 0.001" 高。图四是在组件移去和座子清理后的典型的组件座的一个例子。
组件贴放和回流是最困难的。在给座子上助焊剂后，贴放组件和回流座子，通常组件会偏斜。在不同情况下，组件锡球在板上焊盘内熔湿不均匀。人们相信，组件太轻，在热风喷嘴内移来移去。这种现象甚至发生在返工工具所允许的低气流量情况。为了防止组件移动，返工工具设定程序，在贴装之后把真空吸取管留在组件顶上，直到通过温度曲线的预热部分。当回流周期开始时，真空管回轻轻缩回，允许组件熔湿焊盘而不损坏焊接点。这个方法使用很好，但有一些缺点。回流期间，组件上的吸取管的高度和重量有时会造成锡桥。真空吸取管似乎也会降低 BGA 的自对中能力。
面对的另一个问题是板的翘曲。因为板很薄，翘曲是一个很大的关注。使用特殊的支持块来防止翘曲，在每个步骤，板被预热以减少可能引起翘曲的温度差。尽管如此，还有问题。板会在高度读数的压力下向下弓，随后在加热过程中向上翘曲。这意味着，不得不在每一步中增加额外的高度。甚至这还不足够。相同的拆卸参数会破坏拆卸中的组件，并且还不精确到足以拆卸另一块板上的相同位置的组件。 $Page_Split$
另外，使用的板的上助焊剂技术招徕问题；它是很主观的，一个技术员与另一个技术员差别很大。太多的助焊剂产生一层液体，回流期间 CSP 组件可能漂移。同时，太少助焊剂意味着当热空气第一次开动时，没有粘性的东西来保持组件在位置上。较近的论文指出，只对 BGA 本身而不是板的焊接点上助焊剂改进了返工工艺的效率。最终返工焊接点与非返工焊接点是可以比较的，如图五所示。
可靠性
装配的测试板进行从 -40 ° C 到 125 ° C 和从 0 ° C 到 100 ° C 的加速温度循环 (ATC, accelerated temperature cycling) 试验。也进行绝缘电阻 (IR, Insulation resistance) 测试。对任何的包装都没有发现 IR 失效。包装 4 有早期 ATC 失效 (100~200 个周期， -40 ° C~ 125 °C ) ，后来发现，该包装的供货商由于可靠性问题没有继续该包装。包装 1~3 在 0 ° C~ 100 °C 的测试中表现良好 ( 大多数情况经受大于 1000 次循环 ) ，而 -40 ° C~ 125 °C 的试验有混合的结果。这个温度循环范围可能太进取一点。包装 1 和 2 的返工组件的循环寿命比非返工组件稍微低一点，而包装 3 具有可比较的循环寿命。
结论
MicroBGA 和 CSP 组件可用传统的热风返工工艺进行返工。为得到高效率，返工工艺参数的调节是需要的。因为 CSP 组件小型，重量轻，要求对热风流量和真空吸管高度的调节以避免组件对不准或组件损坏。使用优化的返工工艺返工的组件，保证了另外的可靠性测试。
This article is adapted from a presentation originally given at APEX 2000.
*Surface Laminate Circuit (SLC) is a trademark of IBM Corp.
** SRT Summit 2000.
*** Senju SP 230C solder paste flux.
ACKNOWLEDGMENTS
The authors would like to thank Nadia Tonsi and supporters of this project. They also thank the APD lab team for building and reworking all test vehicles, particularly Craig Heim for his quality work and Lisa Jimarez for excellent rework support.
REFERENCES 参考书
• Irving Memis, "MicroBGA on Printed Wiring Boards: Recognizing the Need for Surface Laminar Circuit Microvia Wiring Capability," IBM, Endicott , N.Y.
• Alex Chen, et al., "Integrate CSP into Mainstream SMT Assembly Process," Advancing Microelectronics, IMAPS, Vol. 24, No. 6, p. 24-27.
• Reza Ghaffarian, Ph.D., "CSPs Assembly Reliability," Advancing Microelectronics, November/December 1997, p. 18-20.
THOMAS W. DALRYMPLE and CYNTHIA MILKOVICH may be contacted at IBM Microelectronics, Dept. U 13G , Bldg. 002-2-B007, 1701 North St., Endicott, NY 13760; (607) 755-2671; Fax: (607) 755-8797; E-mail: twdalrym@us.ibm.com.(Aaron Ho 08/23/2000 )