《BGA技術簡介》PPT课件.ppt

BGA 簡介,報告內容,壹、BGA 簡介,參、BGA REWORK,貳、準則,普遍地, C4 (受约束的倒塌碎片连接) 是最多的通俗的翻转碎片过程在工业.焊接剂撞击需要到是创造的在碎片居先这过程.焊接剂需要到是应用的在木板.KME recommends pre-coated solder over screen printing because of ease of controling volume for fine pitch pad layout. 翻转碎片结合浸撞击涨潮和地方它在木板.C4需要的唯一的放置死亡同样地连接将是已制成的在流回焊接剂.典型的C4过程将包括清洁的, 在.之下-装满分发, 和治愈.?$?$,焊接剂连接证明可靠性. C4碎片放置不需要热的头.Multi-function SMD放置机器能是使用到地方C4碎片也其他的表面乘用马装置.也, 放置周期能是加快比热的放置.忔$?,壹、BGA簡介,圆块优势 减少的空间& 重量 拿的例子10mm x 10mm赤裸的死亡.典型的QFP建筑将需要30mm范围的正方形包括全部的鸥翅领导.制表, 圆块, 和翻转碎片将减少房地产需求.Recently introduced Chip Scale Package (CSP) falls between COB and flip chip. 一个领导的厂商报告那在它的传真/解调器纸牌, 使用圆块的可能制造两倍有边的木板到单一的有边的木板加上更多的比300mm2额外的空间的生成. 有减少的空间和塑胶模子的缺乏和leadframe, 圆块捐献有意义的重量减少.欧洲的学习告诉那圆块减少重量在35到65%.?,壹、BGA簡介,焊接剂撞击是必需品.的可用性pre-撞击死亡是有限的.否则, 第三方撞击服务需要到是使用, 哪个翻译到另外的成本.A variety of bumping methods are being researched, but none is at production level for the end-user use. 涨潮清洁的是必需品除非你使用没有清洁的涨潮.Its额外的装备.?d,KME球冲积矿使用唯一的球解开特性有空气殴打穿过底网孔.空气穿过网孔解开焊接剂球哪个的块改善球提取可靠性. 这特性是也有效的在防止变色和球表面.的氧化振动和空气取出方法原因也许多的fliction在中间球.? 球是使变黑, 哪个制造使自动化发送-放置球检查几乎不可能的.齘(齘(,壹、BGA簡介,精确? KME径直的涨潮传送系统保证那涨潮是放总是在各自的球.的中心它防止球mis-队列由于mis-排列涨潮沉积作用同样地是可能的有全部的其他的涨潮请求方法这样的asscreen打印, 分发, 和邮票钉传送.表面张力的mis-排列涨潮拉焊接剂球到什么地方涨潮是即使球是放置精确地在填充.dd,基准的标志赞誉是标准特性在BP10C-S.? 和径直的涨潮传送提及上面的, BP10C-S供应极端地高度精确哪个是必需的为了美好的程度装置例如CSP.,好过失,壹、BGA簡介,快速改变-结束? 产品改变-结束是妥当的内部10分在改变(1) 提取工具, (2) 持有者盘子, 和(3) 底层备份modlue. 发送-放置球检查? VC15C-S?,检查故障球, 超额的球, 和队列. 逐出传送的过失底层外面的conveyor为了手册修复. 修复产品能是放回原处在系统在紧迫的重返按钮. 受约束的在球冲积矿.? 复制规划不必需品.,壹、BGA簡介,可靠的金属丝接缝 连接在中间金属丝和填充是已制成的就在那个时候intermetallic混合物是创造的.通常, 的厚度intermetallic混合物需要到是结束100 anstroms到有充分的接缝力.结合可靠性(或时常喊声bondability) 是代表性地标准的在剪力和拉力.?,不成功的金属丝接缝 在真的世界, 无是极佳地清洁的.Out-gas从死亡缚上环氧的可能是堆积物期间杂种过程.Mis-处理在操作员能原因填充表面玷污.Or even atmosphere where substrate is exposed may contaminate the bonding pads. 一般, 这样的玷污是周围30到300埃.表面玷污防止的形成intermetallic混合物.这激烈地减少结合可靠性.Sometimes, wire joint is completely impossible, which becomes wire open failure. ?獠$獠$,壹、BGA簡介,需要为了清洁的底层 因为上面的理由, 清洁的结合填充表面在前金属丝结合是必需品到供应成功的结合.?,氧血浆 就在那个时候碳玷污是极端地厚的, Oxgen血浆是使用到创造化学的反应到移动碳.它是使用有结合有氩血浆.? 氢血浆 如果表面是氧化同样地是时常事在杯吸法者leadframe, 氢血浆是使用到除氧表面.氢血浆是也使用有氩.?$罌$,血浆清洁的结果? 画在下面是在前和之后血浆清洁的.它表示铝填充在硅碎片.你能在视觉上地确定清洁的结果.?$嘤$,壹、BGA簡介,血浆清洁的为了薄的黄金CSP底层? 0.15% 黄金的在焊接剂球减少剪力在40%? 黄金扩散是致命的? 在典型的BGA和CSP底层, 金属丝结合填充是黄金镀金的为了改善结合可靠性.? 这样的电镀也窗体在底层.的底边? 黄金散播到焊接剂球过去.? 图表在底左边的表示如何黄金扩散降级剪焊接剂球.的力? 它表示那如果焊接剂球包含0.15黄金的重量百分比, 剪力减少在40% 最初的力.的,壹、BGA簡介,小的球是危险的? 在下面左边的图表表示亲戚剪力对黄金重量百分数之后高度温度贮藏在175deg.C为了50小时.? 那儿有高调谢绝在剪力超过0.1% 黄金.? 黄金扩散的重量百分数是坚决的在焊接剂球直径和黄金电镀厚度同样地看见在在下面正义图表.? 例如, 的结合0.5mm球和0.35mm黄金电镀创造0.1黄金散布的的重量百分比到焊接剂.? 然而, 0.3mm球和一样黄金厚度将有0.2% 黄金扩散.? 填充大小是70% 球直径的在两者箱.?,壹、BGA簡介,需要为了闪光电镀为了CSP底层? 说明在下面黄金重量百分数的表示改变在不同的焊接剂球大小和黄金电镀厚度.? 同样地你看, 0.35mm黄金电镀是好有0.5mm焊接剂球.? 但是它创造0.21% 黄金扩散的和导致不牢固的焊接剂连接.? 另一方面, 0.05mm黄金厚度已制成的唯一的0.03% 黄金扩散哪个的是卓越的条件.? 闪光电镀(电镀的无电镀的代替类型) 较少黄金电镀厚度, 哪个将有较少黄金扩散和改善剪力.? 然而, 闪光镀金的黄金所有镍的特征保持在黄金层.? 期间死亡缚上环氧的治愈过程, 镍移动到表面和变成镍金属-氢化物? 它降级金属丝结合严格地, 和因此闪光电镀是不代表性地使用为了金属丝结合底层.?,壹、BGA簡介,的比较SMD (左边的) 和NSMD (正义) 焊接剂接缝.,焊接剂的注意大于卷和大于有效的接缝直径为了NSMD填充到完成一样停止-关,壹、BGA簡介,製程能力比較-1999年底,壹、BGA簡介,英特尔?BGA,壹、BGA簡介,底部填膠(Underfill),(Lambda技术),(Kester焊接剂),壹、BGA簡介,迴銲後X光照片檢驗,仁寶,上宜雷射科技,HP 5DX,系列,ICCI CRX-2000,我们$63,萬,NT$600,多萬,每小時價格：3500 / 1200,壹、BGA簡介,CBGA與PBGA-? 金属,PBGA,CBGA (Sn10/Pb90,268C 302C),壹、BGA簡介,十字-部分,微电路的国际的杂志和电子的打包, 卷21, 数4, 第四四分之一1998 (ISSN 1063-1674), IMAPS.,涨潮的确认为了翻转碎片集合, A.Tuominen, V.Lehtinen, K.Kulojrvi, and J. Kivilahti.鮼$鮼$?$,壹、BGA簡介,空白-? 金属,不可有大的氣泡。小的氣泡(350 ?m)可增加可靠度。(高度多4%、阻斷小裂紋),壹、BGA簡介,PCB (1)-? 金属,金寶Cu (17.535mm) / Ni (100150min) / Au (13min),壹、BGA簡介,PCB (2)-? 金属,壹、BGA簡介,PCB (3)-? 金属,1.鍍金層完全溶解於銲錫中而消失 2.兩金屬層之間之幾乎沒有產生一層脆弱的化合物?$?$,壹、BGA簡介,PCB (4)-? 金属,壹、BGA簡介,印刷鋼板(1)-蝕刻與雷射,壹、BGA簡介,印刷鋼板(2)-拋光前後,壹、BGA簡介,1.PITCH = 1.27毫米(50毫英寸) ? 没有焊接剂面具 ? BGA填充 ? 2.PAD 設計方式 (1)? 为了填充20毫英寸(2) 为了填充24毫英寸 ? 202毫英寸242毫英寸 242 282 毫英寸毫英寸 BGA填充相對尺寸 ?,1.BGA填充設計,貳、準則,2.BGA 內部 T/H與線路规划設計,BGA填充T/H 20mil 以上 ? ? ? ? ? ? BGA填充區域內線路 防焊區域?,1.除 BGA填充外,其餘BGA填充规划區域之線路及T/H皆需防焊 2.? T/H位置需置於相鄰四個 BGA填充中心,或距最近BGA填充 外圍20mil(0.5mm)以上 3.? BGA填充與 BGA填充間最多可走兩條線路?,4.T/H外形尺寸? B ? ? T/H沖孔 10 15 (毫英寸) ? T/H PAD B 25 (mil),貳、準則,3.BGA规划位置限制,a.若有多顆BGA要规划於同一塊PCB時需规划同一面 b.BGA 本體週圍5mm 內不可规划擺放零件. c.BGA 本體反面PCB 處不可规划擺放零件.,4.BGA 測試點要求,a.BGA填充皆需預留測試點. b.測試點大小為 30mil,最小可為24mil c.若因规划限制,可使用T/H去防焊代替測 試點. e.BGA 週圍測試點不可集中單邊,應平均分散於BGA本體四週.且在BGA 本體上/下面不能规划任何測試點.,5.BGA 背紋规划,a.依BGA 本體外形规划背紋,線徑為5mil BGA b.PAD 需规划相對位置背紋.,0,貳、準則,6.IQC 進料檢驗d,A.PCB?$,a.BGA填充不可氧化與不潔 b.BGA填充不可蓋到防焊. c.BGA填充规划區域內之T/H與線路須 100?蓋滿防焊. d.BGA填充與T/H尺寸須符合承認書要求. e.進料時基板不可變形.,B.BGA 赘$,a.BGA 進料時無法檢驗.但須要檢查其製造日期及保存期限.及數量 b.檢驗時不可拆封,7.倉庫,a倉庫發料時不可拆封 b.生產線繳回且已拆封之BGA若超過48hrs.須再進烤箱烘烤後.才可繼續供生產線使用,貳、準則,8.SMT d,A.SMT 作業及 注意事項,a.BGA上料架後才可拆封且48hrs 內須使用完畢溫度要求:(參考) ? ?C 230 180 150? ?室溫 60-120涨潮60-95 秒 預溫區 揮發區 熔合區,b.拆封時須填寫拆封日期及使用期限如下表表格:(稽核時需隨時注 意用剩是否有貼期限標籤及填寫記錄詳實),拆封日期 月 日 時 分 使用期限 月 日 時 分,貳、準則,C.溫度量取 ?X,?.位置 BGA PCB ? 传感器位置 BGA 錫球 ? BGA底层勿超過 220?C,死亡印錫膏時有關鋼板及機器參數設定與檢查要特別注意 ? E.PICK & 地方BGA 於機器參數設定及焊接剂球檢查與對位.要特別注意 ? F.若超過使用期限須置入 125?C烤箱烘烤 24 hrs (要使用可耐溫之托盘盤盛裝) ? G.印刷錫膏須 100%確認印錫品質.不可有短路或缺印之狀況 ? H.IR 時基板不可變形.若因板材或板厚因素影響時.應製作載板治具克服,貳、準則,BGA重做流程,維修判定 BGA 為不良品,將不良 BGA 的 M/B放進烤箱烘烤,使用 重做系统拆下 BGA,基板半成品烘烤,以去除 PCB和BGA 濕氣,條件為 80 24HR.,操作方法如附件 (一).,拆下 BGA 的 M/B,塗上一層厚的亚麻,使用烙鐵加吸錫線作除錫的動作. 亚麻廠牌:ALPHA 型號:890314 吸錫線料號: 烙鐵溫度條件: 260+-10,拆下的 BGA,塗上一層厚的亚麻,使用烙鐵加吸錫線作除錫的動作. 亚麻廠牌:ALPHA 型號:890314 吸錫線料號: 烙鐵溫度條件: 260+-10,使用清潔劑清洗 M/B,清洗完後,可用手觸摸感覺,是否平滑. 清潔劑料號: XX01CCSF011,使用清潔劑清洗 BGA,清洗完後,可用手觸摸感覺,是否平滑. 清潔劑料號: XX01CCSF011,參、BGA REWORK,將預定焊上BGA 的 M/B塗上 亚麻,M/B上塗一層薄的亚麻,讓 BGA焊上時,能作些微的修正.,將 BGA 烘烤後拿出,條件為 125 24HR,但必須於24HR 內工作完畢,否則必須再次烘烤.,使用三用電表量測,使用三用電表將待測量的 BGA 和一顆好的 BGA 對地量測,互相比對組抗值,是否有打开或简略不同的地方.,好,N/G,下次使用,但如位於 24HR 內完成工作,則需再次烘烤.,對 BGA 重新值球,使用清潔劑清洗 M/B,不良的 BGA 作上記號退回原廠商.,操作方法如附件(二).,將焊好 BGA 的 M/B作 FUNTION测试,此 M/B必須完全清洗乾淨,絕不可殘留任何的 亚麻在基板上.,使用重做系统將 BGA 焊上,操作方法如附件 (三).,參、BGA REWORK,BGARe-球: BGA 总是移动过度焊接剂和清洁的装置.这能是妥当的用Teflon* 提示真空-条形码读入器.然后扫除任何的肮脏的涨潮有涨潮清洁工人. 增加涨潮.的薄膜 地方球为了BGAs (直径是.012“/合金63Sn 37Pb).下列各项流回球的或装备, 检查球队列和外形.如果球是misaligned或不规则的, 申请涨潮和流回为了秒时间.dddd,清洁的装置用吹牛和Teflon提示真空-条形码读入器(350C).扫除过度涨潮有清洁的钢笔和软麻布-自由的布.?$,申请TacFlux* 用分发系统.,一次全部的球是在适当的位置, re-流程装置用re-球轮廓.,參、BGA REWORK,准备PCBs和包裹为了重做 推荐温度依靠最大的温度那装置在PCB能对抗没有损害.一般, 允许温度是在中间50C和80C.更高的温度, 简略必需的烘焙-时间 位置球之上solder-land-pattern. 在50C推荐烘焙时间是48小时. 在60C推荐烘焙时间是36小时. 在70C推荐烘焙时间是24小时. 在80C推荐烘焙时间是20小时. 攤$氈儰?,清洁的装置和木板之后除去 用焊接剂铁有desoldering辫子, 小心地移动焊接剂.焊接剂铁的任何的类型能是使用. 推荐焊接剂铁温度是迷你型-BGA450C和BGA 350C.?$,參、BGA REWORK,BGARe-球: 焊接剂球 增加涨潮.的薄膜 地方球为了迷你型-BGAs(直径是.028“/合金63Sn 37Pb).期间流回FR4模版将烧焦/变色模版是有益于大约10流回.Following reflow