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SMT充胶设计与工艺的考虑事项

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-11-09  浏览次数:346

 

滴胶的挑战
   一旦作出决定使用充胶方法,就必须考虑到一系列的挑战,以有效的实施工艺过程,取得连续可靠的结果,同时维持所要求的生产量水平。这些关键关键问题包括:

  • 得到完整的和无空洞的 (void-free) 芯片底部胶流
  • 在紧密包装的芯片周围分配胶
  • 避免污染其它组件
  • 通过射频 (RF) 外壳或护罩的开口滴胶
  • 控制助焊剂残留物。

取得完整和无空洞的胶流
   因为填充材料必须通过毛细管作用 (capillary action) 吸入芯片底部,所以关键是要把针嘴足够靠近芯片的位置,开始胶的流动。必须小心避免触碰到芯片或污染芯片 (die) 的背面。一个推荐的原则是将针嘴开始点的定位在针嘴外径的一半加上 0.007" 的 X-Y 位移上, Z 的高度为基板上芯片 (chip) 高度的 80% 。在整个滴胶过程中,也要求精度控制以维持胶的流动,而避免损伤和污染芯片 (die) 。
   为了最佳的产量,经常希望一次过地在芯片多个边同时滴胶。可是,相反方向的胶的流动波峰 (wave front) 以锐角相遇可能产生空洞。应该设计滴胶方式,产生只以钝角聚合的波峰。

芯片数量和邻近关系
  当设计一个板上有紧密包装的芯片 (die) 需要底部充胶时,板的设计者需要留下足够的空间给滴胶针嘴。图一所示的位置一,两个芯片共享一个滴胶路线是一个可接受的滴胶方法。与芯片边缘平行的无源组件将有挡住的作用,如图一位置二。与芯片边缘成 90 ° 位置的组件可能会把胶液从要填充的组件吸引开。无源组件周围的填充材料没有发现坏的作用。来自邻近芯片或无源组件的交叉的毛细管作用,会将填充材料从目的组件吸引开,可能造成 CSP 或倒装芯片底下的空洞。
   在大多数应用中, 21 或 22 号直径的针嘴是组件底部充胶的良好选择。较小直径的针嘴对液态流动的阻力大,其结果是滴胶速度慢。可是,有时有必要通过使用小直径的针嘴来减少圆角尺寸,保持胶流远离其它组件 ( 表一 ) 。

表一、 EFD 针嘴图表 ( 不锈钢针嘴, 0.5" 长 )

 

内径

外径

号数 (Gauge)

英寸

毫秒

英寸

毫秒

20

0.024

0.61

0.036

0.91

21

0.020

0.51

0.032

0.81

22

0.016

0.41

0.028

0.71

23

0.013

0.33

0.025

0.64

25

0.010

0.25

0.020

0.51

27

0.008

0.20

0.016

0.41

30

0.006

0.15

0.012

0.30

32

0.004

0.10

0.009

0.23

 
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