БГА машина за рефлов

Аутоматска БГА машина за прераду ДХ-А2 за поправку разних чипова

1. Ц4 (Цонтроллед Цоллапсе Цхип Цоннецтион Цонтроллед Цоллапсе Цхип Цоннецтион)

Ц4 је облик сличан БГА ултра финог корака (види слику 1). Општи корак низа куглица за лемљење повезане са силицијумском плочицом је 0.203-0.254мм, пречник куглице за лемљење је 0.102-0.127мм, и састав куглице лемљења је 97Пб/3Сн. Ове куглице за лемљење могу се потпуно или делимично распоредити на силиконску плочицу. Пошто керамика може да издржи више температуре повратног тока, керамика се користи као подлога за Ц4 спојеве. Обично се по површини керамике претходно распореде Ау или Сн-обложене прикључне плочице, а затим се изводе флип-цхип везе у облику Ц4. Ц4 веза се не може користити, а постојећа опрема и процес за монтажу се могу користити за монтажу јер је температура топљења 97Пб/3Сн куглице за лемљење 320 степени, а не постоји други састав лема у структури интерконекције помоћу Ц4 везе . У споју Ц4, уместо цурења пасте за лемљење, користи се штампарски високотемпературни флукс. Прво, високотемпературни флукс се штампа на јастучићима подлоге или куглицама за лемљење силиконске плочице, а затим куглице за лемљење на силиконској плочици и одговарајући јастучићи на подлози су прецизно поравнати, а довољна адхезија је обезбеђена флукс за одржавање релативног положаја док се лемљење повратним током не заврши. Температура повратног тока која се користи за Ц4 прикључак је 360 степени. На овој температури, куглице за лемљење се топе и силицијумска плочица је у "суспендованом" стању. Због површинског напона лема, силицијумска плочица ће аутоматски исправити релативни положај куглице за лемљење и јастучића, и на крају ће се лем срушити. до одређене висине да би се формирала тачка везе. Метода повезивања Ц4 се углавном користи у ЦБГА и ЦЦГА пакетима. Поред тога, неки произвођачи такође користе ову технологију у апликацијама керамичких модула са више чипова (МЦМ-Ц). Број И/О који користе Ц4 везе данас је мањи од 1500, а неке компаније очекују да ће развити И/О више од 3000. Предности Ц4 везе су: (1) Има одличне електричне и термичке особине. (2) У случају средњег хода лопте, И/О број може бити веома висок. (3) Није ограничено величином јастучића. (4) Може бити погодан за масовну производњу. (5) Величина и тежина се могу знатно смањити. Поред тога, Ц4 веза има само један интерконекциони интерфејс између силицијумске плочице и супстрата, који може да обезбеди најкраћи и најмањи пут преноса сигнала сметњи, а смањен број интерфејса чини структуру једноставнијом и поузданијом. Још увек постоје многи технички изазови у вези са Ц4, и још увек је тешко то применити на електронске производе. Ц4 везе се могу применити само на керамичке подлоге и имаће широку примену у производима високих перформанси и великог броја И/О, као што су ЦБГА, ЦЦГА и МЦМ-Ц.

Слика 1

2 ДЦА (директно прикључивање чипа)

Слично као Ц4, ДЦА је ултра-фина веза (погледајте слику 2). Силицијумска плочица ДЦА и силицијумска плочица у Ц4 споју имају исту структуру. Разлика између њих је у избору подлоге. Подлога која се користи у ДЦА је типичан материјал за штампање. Састав кугле за лемљење ДЦА је 97Пб/3Сн, а лем на спојној плочи је еутектички лем (37Пб/63Сн). За ДЦА, пошто је размак само 0.203-0.254 мм, прилично је тешко да еутектички лем процури на јастучиће за повезивање, тако да се уместо штампања пасте за лемљење наноси оловно-калајни лем. врх прикључних плочица пре монтаже. Количина лема на плочици је веома строга, обично више лемљена од других компоненти ултра финог корака. Лем дебљине 0.051-0.102 мм на прикључној плочи је углавном благо куполастог облика јер је претходно обложен. Мора се изравнати пре закрпа, иначе ће утицати на поуздано поравнање кугле за лемљење и јастучића.

Слика 2

Ова врста везе се може постићи са постојећом опремом и процесима за површинску монтажу. Прво, флукс се штампа на силиконске плочице, затим се облатне монтирају и на крају поново враћају. Температура повратног тока која се користи у ДЦА монтажи је око 220 степени, што је ниже од тачке топљења куглица за лемљење, али више од тачке топљења еутектичког лема на јастучићима за повезивање. Куглице за лемљење на силиконском чипу делују као чврсти ослонци. Између кугле и јастучића формира се спој за лемљење. За лемни спој формиран са два различита састава Пб/Сн, интерфејс између два лема заправо није очигледан у лемном споју, али се формира глатки прелазни регион са 97Пб/3Сн на 37Пб/63Сн. Због крутог ослонца куглица за лемљење, куглице за лемљење се не "срушавају" у ДЦА склопу, већ имају и својства самоисправљања. ДЦА је почео да се примењује, број И/О-ова је углавном испод 350, а неке компаније планирају да развију више од 500 И/О-ова. Подстицај за развој ове технологије није већи И/О број, већ првенствено смањење величине, тежине и цене. Карактеристике ДЦА су веома сличне Ц4. Пошто ДЦА може да користи постојећу технологију површинске монтаже да би остварио везу са ПЦБ-ом, постоји много апликација које могу да користе ову технологију, посебно у примени преносних електронских производа. Међутим, предности ДЦА технологије не могу се преценити. Још увек постоје многи технички изазови у развоју ДЦА технологије. Нема много асемблера који користе ову технологију у стварној производњи, и сви они покушавају да побољшају ниво технологије како би проширили примену ДЦА. Пошто ДЦА веза преноси те сложености високе густине на ПЦБ, то повећава потешкоће у производњи ПЦБ-а. Поред тога, мало је произвођача специјализованих за производњу силицијумских плочица са куглицама за лемљење. Постоји још много проблема на које вреди обратити пажњу, а тек када се ти проблеми реше може се унапредити развој ДЦА технологије.

3. ФЦАА (Флип Цхип Адхесиве Аттацхмент) Постоји много облика ФЦАА везе, а она је још увек у раној фази развоја. Веза између силиконске плочице и подлоге не користи лем, већ лепак. Дно силиконског чипа у вези с тим може имати куглице за лемљење или структуре као што су избочине за лемљење. Лепкови који се користе у ФЦАА обухватају изотропне и анизотропне типове, у зависности од услова повезивања у стварној примени. Поред тога, избор подлога обично укључује керамику, материјале за штампане плоче и флексибилне плоче. Ова технологија још није зрела и неће се даље разрађивати.