从确认返修系统的性能到开发你自己可靠的取下/再安装工艺,本手册覆盖了倒装片(flip chip)修理的基础知识。
随着改进装配设备与减少产品尺寸,人们正在考虑将倒装片组件用于新产品设计的更大领域。汽车、医疗和电信设备将以这些高级包装的消耗为主。
倒装片(flip chip)组件是一种表面贴装组件,其硅芯片模(silicon die)直接连接到PCB或基板。经常叫做直接芯片安装(DCA, direct chip attach),倒装片在产品上实施时带来了许多挑战。不仅板的公差需要更精密地定义和控制,而且制造设备必须更精确、更高的可重复性和经过严格的校准。
对这些组件的可制造性有几种考虑,最经常地,返修是最具挑战性的一个关卡。
试验样品
对于许多倒装片应用,锡球(solder bump)的尺寸通常在0.015"以下。小至0.004"的间距(pitch)已经开始在越来越多的先进开发实验室出现。虽然完整规模的生产技术正在开发与证实,但它们还没有考虑用作主流产品。
在本试验中,测试样品是317 I/O、0.0053"(135µm)锡球在0.010"间距上的倒装片。该组件的整体尺寸是0.200" x 0.200"。基板是0.032"厚的FR-4,10个用于倒装片安装的成菊花链(daisy-chained)的底座。专门的矩阵托盘需要用来处理这些细小的组件和防止引脚(lead)被灰尘颗粒或皮肤油污染。基板和组件都经过仔细的检查。
确认返修系统的性能
一个系统对中和贴装组件的能力可用一个系统性的方法来检验。理解在尝试一个困难的工作时一个系统能够做什么是重要的。在任何的贴装之前,必须进行对系统光学的完全校准。在多数情况下,设备制造商进行视觉校准。如果可能有任何的变化,必须对贴装偏移作一些补偿。
返修系统的系统性能可通过贴装精度来分类。使用一个玻璃十字线和与之配合的板,可以0.0002"的递增测量贴装。通过取样品贴装偏移的平均来计算精度。如果假设正态分布,那么可重复性决定于样品的标准偏差。从30个取样中,可以决定一个返修机器的能力,表达为Cp、Cpk、35σ、65σ、或者适于一个对于性能可接受的统计规范的其它可重复性术语。在表一中的分布显示从一个返修系统收集的数据。在这个例子中,贴装能力被定义为平均偏移的绝对值与三倍的标准偏差(σ)的和。