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底部填充工藝的持續優化
2010-08-26

  應用底部填充材料對於確保有源元器件的元件壽命和產品壽命以及使用模式相匹配常常是很有必要的。在將底部填充材料應用於生產中之前,要求考慮到許多方面的因素。

 


  在很多時候,由於創建的工藝不合適,其最終導致產品質量下降,並使業主的總成本上升。為了幫助確保高質量和業主的低成本,最初就應將工藝設置得恰到好處。

 


  提高像智能手機、筆記本電腦、遊戲機、MP3、數碼相機、錄像機和移動式GPS這類移動產品的增長率,迫切要求整個生產供應鏈提高生產能力。移動寬帶產品  使消費類電子產品預計出貨量增長達到55X,到2014年,將實現五千八百萬台(套)設備的目標1。2013年,智能手機和筆記本電腦的貨運量也將實現較大的增長,貨運量將分別以20-25%和31%速度增長。

 


  由於移動產品尺寸的縮小,功能的增加,更精緻的電子元件已縮小為一個小型PCB表面積。對於功能有限的簡單移動產品而言,像較大型的最基本的有源元件,較大間距的BGA使用狀況良好。然而,就當今的移動電子產品而言,較小型和較窄間距的芯片尺寸封裝(CSP)和堆封裝(PoP)已成為主流發展方向。
底部填充液體是用於保護兩表面間的電氣連接。就倒裝芯片而言,底部填充材料是用於降低由於改變熱膨脹速率而導致的每個互連點的應變。

 


  對於貼裝到PCB上的封裝件,如像BGA、CSP和PoP,封裝和PCB之間的底部填充材料是用來降低由於機械衝擊或振動而導致的每個互連點的應變。此外,在某些情況下,對於較薄的板子,可以將其折疊以適合於終端產品的需求,在折疊過程中,使用底部填充材料可以使芯片周邊具有剛性。在每種情況下,瞭解用於降低現有底部填充工藝的生產成本的最佳技術或者是使用一種新技術是很重要的。

 


提高業主成本的關鍵因素

 


  有許多因素會使業主的製造工藝各部分的成本增加(CoO)。其中有很多因素是顯而易見的,且易於估量,如像最初的設備成本、設備壽命和材料消耗成本,而其它一些因素卻不是很明顯,且很難估量,如與工藝相關的產品合格率。將重點放在對業主總成本造成最大影響的因素是很重要的。本文的目的是為了改進與提高質量、液體應用和生產率相關的CoO。在許多情況下,在瞭解了長期好處的情況下來證明最初購買高能力特性,就較為容易了。

 


提高RF屏蔽應用的質量


  對於RF應用,如像:手機,使用屏蔽來阻擋RF波使其不受有源元件的影響。屏蔽物一般都是安裝和焊接到PCB上,在實施底部填充工藝之前,其要求屏蔽物能使液體進入屏蔽物上面的孔中,並使液體立即流入到你想讓它流入的CSP元件旁邊的位置。為使RF屏蔽達到最大量,盡可能將孔設計得小一些兒,同時,仍具有使液體進入的足夠空間。在許多情況下,傳統的噴塗設備使用注射針管式點塗技術,這種技術對較低質量有直接影響。首先,由於注射器式點塗技術被認為是一種接觸式的塗覆,在點塗過程中,液體流同時接觸到針尖和基板,注射器的針頭必須穿過孔進入RF屏蔽層,並開始通過針尖點塗距基板表面極近的位置。由於屏蔽孔必須保持在很小,而針的外徑相對較大,如果平臺精度較低,針就很有可能撞到屏蔽層,並使元件成廢品。第二,由於液體堆積在針尖上是很普遍的事,針尖上的液體還很可能使屏蔽出現芯吸現象,污染屏蔽層的上下,使得液體不能進入CSP下面你所希望的位置。

 


  通過RF屏蔽沉積液體較理想的方法是採用濺射技術。因為濺射是一種非接觸式液體沉積技術,液體從噴嘴噴出並通過屏蔽層孔,而不會接觸到噴嘴。液滴的外徑要比針尖小得多,針尖上堆積有液體。圖1將通過屏蔽的濺射技術與注射器式針管點塗技術進行了比較。雖然,濺射技術的最初投資要比注射器針管技術高很多,但是,最終的高質量將會快速使投資得到回報,並且被證實是一種可降低業主成本的技術。

 

 

圖1.濺射式噴涂技術與通過RF屏蔽的注射器式針管噴涂技術的比較


 

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