Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Суббота, 7 декабря
 
 


Это интересно!

Ранее

Паяльные пасты: все о главном. Часть 3*

В первой и второй частях был рассмотрен состав паяльных паст, влияние составляющих компонентов на конечный результат, а также факторы, влияющие на качество печати. В продолжении статьи обратимся к термическим характеристикам паст, а также рассмотрим особенности процесса «штырек в пасте».

Автоматы поверхностного монтажа компонентов Mirae

В статье рассказывается об особенностях и преимуществах автоматов для поверхностного монтажа компонентов южно-корейской компании Mirae, выпустившей 14 новых моделей серии Mx.

Регенерация припоя из шлака: проверено компанией Kimball Electronics

Стоимость припоя в мире сохраняется на высоком уровне, поэтому проблема снижения его потребления и, следовательно, уменьшения производственных расходов должна быть в числе самых важных задач любой компании-производителя электронных продуктов. В среднем предприятия выбрасывают до 75% припоя в виде шлака, но с помощью автоматизации процесса восстановления припоя из шлака в процессе пайки волной компания может сократить затраты времени на регенерацию на 80%, а затраты на приобретение припоя на 50%. В данной статье рассказывается о том, как компания Kimball Electronics внедрила у себя на производстве оборудование для автоматизации этого процесса.

 

21 октября

Усовершенствование контактирования интегральных микросхем в бессвинцовой технологии

Технология поверхностного монтажа существует более 20-ти лет, но несмотря на это, процесс еще не исчерпал свои потенциальные возможности. На сегодняшний день продолжается анализ, выявление проблем и недостатков, возникающих в данной области, и предлагаются способы по оптимизации и повышению эффективности этой технологии.





Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.

Скрыть/показать html версию статьи
background image
ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОНИКИ: ТЕХНОЛОГИИ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ
29
№7, 2008
Монтаж коМпонентов
Технология поверхностного монтажа существует более 20-ти лет, но несмотря на это, процесс еще не исчерпал свои
потенциальные возможности. На сегодняшний день продолжается анализ, выявление проблем и недостатков, возникаю-
щих в данной области, и предлагаются способы по оптимизации и повышению эффективности этой технологии.
Целью нашей работы было опти-
мизировать технологический процесс
монтажа полупроводниковых чип-
элементов методом перевернутого
кристалла и, как следствие, умень-
шить себестоимость технологии их
сборки.
Известен целый ряд способов кон-
тактирования
полупроводниковых
чип-элементов методом перевернуто-
го кристалла (flip-chip) [1, 2]. Однако
существующие способы характеризу-
ются высокой трудоемкостью или ма-
лой надежностью технологического
процесса формирования контактов.
Эти способы базируются на создании
паяемого контакта на поверхности
полупроводниковой структуры и по-
следующего либо гальванического
наращивания столбиковых выводов,
либо пайки кристаллов на специали-
зированные припойные сферы. Су-
ществующие способы кроме указан-
ных выше недостатков имеют и еще
один не менее важный — они огра-
ничены по минимальному размеру
контакта. На сегодняшний день се-
рийный способ монтажа кристаллов
на шариковые выводы не позволяет
получать контакты с размером ме-
нее 50—70 мкм. Это является лими-
тирующим фактором при производ-
стве современных многовыводных
микросхем. Дальнейший переход к
наноэлектронике не представляется
возможным с существующими техно-
логиями.
Для достижения нашей цели со-
вместно со специалистами фирмы
Heraeus мы предложили применить
новый подход при формировании
контактов, обладающих способно-
стью к пайке. Известно, что ряд про-
изводителей
полупроводниковых
приборов интенсивно работает над
Сергей Адарчин
, к.т.н., доц. КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана
УСовеРШенСтвованИе контактИРованИЯ
ИнтеГРаЛЬнЫХ МИкРоСХеМ в БеССвИнЦовоЙ
теХноЛоГИИ
созданием так называемой техноло-
гии wafer bumping. Однако разработ-
чики такой технологии сталкиваются
с существенными проблемами при
формировании контактов. Основной
сложностью при этом является полу-
чение их одинакового размера.
Перед описанием нашего экс-
перимента необходимо сказать не-
сколько слов о предлагаемом нами
методе. Он базируется на передовых
достижениях разработчиков при-
пойных паст и инструментов для ее
нанесения. Суть метода заключается
в следующем. Формирование кон-
тактов осуществляется по групповой
технологии, т.е. на полупроводни-
ковых чип-элементах в составе пла-
стины. На поверхности пластины
вместо традиционных алюминиевых
контактов должны быть сформирова-
ны тонкопленочные контакты из ме-
талла или сплава, обладающего спо-
собностью к пайке, для чего можно
воспользоваться одним из методов,
описанных в [1]. К примеру, можно
использовать никель, серебро или
медь. Последний вариант покрытия
стал стандартным при производстве
полупроводниковых приборов по на-
норазмерным технологиям!
После создания тонкопленочных
контактов можно нанести припой-
ную пасту на их поверхность методом
группового нанесения (см. рис. 1).
В нашем случае мы использовали
трафаретную печать. Фотография
кремниевой пластины с нанесенной
припойной пастой приведена на ри-
сунке 2. Мы использовали специали-
зированную пасту производства фир-
мы Heraeus серии F640.
Как известно, припойная паста
является сложной композицией, в со-
став которой входит припойный поро-
шок и флюс [2]. Основной функцией
флюса в нашем случае в составе пасты
является удаление окислов, создание
защитной атмосферы в процессе пай-
ки и обеспечение требуемой формы
контакта при оплавлении пасты.
Одним из важнейших этапов в
технологии формирования контактов
при монтаже чип-элементов является
пайка, т.к. именно на этой стадии воз-
никает наибольшее количество дефек-
тов, которые ухудшают качество рабо-
ты изделий и снижают их надежность.
Чтобы избежать дефектообразования,
необходимо задать правильный тем-
пературный профиль нагрева для ис-
пользуемой композиции припойной
пасты. Взяв за основу температурный
профиль, рекомендуемый для оплав-
Рис. 1. Схема нанесения припойной пасты
Рис.2. Припойная паста на поверхности
полупроводниковой пластины после
трафаретной печати
background image
Тел.: (495) 741-77-01
30
www.elcp.ru
Монтаж коМпонентов
ления применяемого в нашем случае
бессвинцового сплава SAC-30, была
проведена оптимизация термопро-
филя для конвейерной печи конвек-
ционной пайки. В результате был по-
лучен температурный профиль, при
котором наличие дефектов было сни-
жено до уровня 100 ррм. Полученный
профиль с учетом «технологического
окна» представлен на рисунке 3.
После оплавления пасты были по-
лучены контакты диаметром 50 мкм
(см. рис. 4). Дальнейшее контакти-
рование таких выводов возможно
по стандартной технологии монтажа
перевернутого кристалла, описан-
ной в литературе [2, 3]. Технико-
экономический расчет показал, что
предлагаемый способ формирования
контактов для монтажа чип-элементов
позволяет сэкономить до 30% от себе-
стоимости получения таких контактов
по стандартным технологиям.
С целью определения технологи-
ческих возможностей разработанно-
го способа формирования контактов
в существующих технологиях нами
были получены шариковые контак-
ты диаметром 500 мкм. На рисунке 5
приведена фотография контактов
полупроводниковой структуры, при-
меняемой при сборке элементов типа
chip-scale-package.
Таким образом, в нашей работе полу-
чены следующие основные результаты.
1. Усовершенствован способ кон-
тактирования чип-элементов методом
перевернутого кристалла.
2. Определены режимы оплавле-
ния припойной пасты F640 для полу-
чения шариковых контактов.
3. Показана возможность получе-
ния шариковых выводов различного
диаметра.
Литература:
1. Зи С. Технология СБИС: М.: Мир,
1986. 404 с.
2. Нинг-Ченг Ли. Технология пайки
оплавлением, поиск и устранение дефек-
тов: поверхностный монтаж, BGA, CSP
и FLIP CHIP технологии: М.: Технологии
2006. 392 с.
3. Джюд М., Бриндли К. Пайка при сбор-
ке электронных модулей: М.: Технологии,
2006. 416 с.
Рис. 3. Температурный профиль
Рис.4. Шариковые контакты на
поверхности полупроводниковой пластины
после оплавления
Рис. 5. Шариковые выводы для chip-scale-
package
новоСтИ теХноЛоГИЙ
      Новая  УФ  лазерная  си-
стема  LPKF  MicroLine  UV 
6000  P  (в  отличие  от  более 
ранней 
модели 
LPKF 
MicroLine  UV  3000)  режет 
жесткие,  гибкие  и  комбини-
рованные печатные платы, а 
также  вскрывает  защитную 
фольгу  без  напряжений  и 
острых  кромок.  Система 
компактна, не занимает мно-
го  места,  может  быть  легко 
интегрирована в любом про-
изводственном помещении.
Мощный источник с динамически управляемым лазерным 
лучом  обеспечивает  прецизионную  и  быструю  резку.  Таким 
образом достигаются минимальные затраты и время процес-
са  в  расчете  на  одно  изделие.  Система  позиционирования 
обеспечивает высокие точности при установлении реза, так 
что площадь гибких подложек и защитных пленок использует-
ся эффективным образом.
Поскольку процесс резки происходит без использования 
специальных  инструментов,  окупаемость  оборудования  мо-
жет быть достигнута в кратчайшее время, что делает систему 
надежной инвестицией в будущее.
Лазерная система для резки печатных плат LPKF MicroLine 
UV  6000  P  будет  показана  на  выставке  HKPCA  (Hong  Kong 
Printed Circuit Association, 2008 International Printed Circuit and 
Electronics Assembly Fair), которая пройдет с 3-го по 5-ое дека-
бря в Шеньжене (Китай).
www.russianelectronics.ru
LPKF выпустила новую лазерную систему резки печатных плат
новоСтИ теХноЛоГИЙ
      Компания  Seika  Machinery 
предлагает  ручное  приспосо-
бление  SAWA  SC-5000  для  уль-
тразвуковой  очистки  трафаре-
тов от шариков припоя.
SC-5000  —  настольный 
ультразвуковой 
очиститель 
трафаретов,  в  состав  которо-
го  входит  генератор,  ножная 
педаль,  большой  поддон  и  30 
подложек из пористого (вспененного) материала.
SAWA  5000GUS  удаляет  шарики  припоя  из  апертур  тра-
фарета после их протирки. Ультразвуковая головка вручную 
прикладывается к трафарету, помещенному в любой раство-
ритель. Трафарет укладывают на основание из вспененного 
материала,  пропитанного  растворителем,  который  налит  в 
большой поддон. Пена используется для сбора шариков при-
поя после их удаления из апертур.
www.russianelectronics.ru
Ручная ультразвуковая очистка трафаретов
SAWA SC-5000 с генератором,
УЗ-головкой и поддоном
background image
ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОНИКИ: ТЕХНОЛОГИИ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ
31
№7, 2008
Монтаж коМпонентов
новоСтИ РЫнка
Ассоциация производителей электронной аппаратуры и 
приборов (АПЭАП) принята в члены Торгово-промышленной 
палаты  (ТПП)  РФ,  возглавляемой  Евгением  Примаковым. 
Членство  в  Торгово-Промышленной  палате  позволит  АПЭ-
АП  участвовать  в  работе  Комитета  по  промышленной  по-
литике и представлять интересы производителей электро-
ники. 
В  скором  времени  АПЭАП  войдет  также  в  Ассоциацию 
разработчиков  и  производителей  аппаратуры  телерадиове-
щания (АРПАТ), созданию которой она активно способствует, 
сотрудничая в этом вопросе с Московским институтом теле-
видения (МНИТИ). Эта работа проходит в интересах проекта 
«Цифровое  телевидение»,  в  развитии  которого  и,  в  частно-
сти, направления, связанного с разработкой и производством 
цифровых  приставок,  заинтересованы  многие  предприятия, 
входящие в АПЭАП.
Среди других важных задач, которые АПЭАП решает в на-
стоящее время — участие в подготовке доклада Президента 
РФ  Дмитрия  Медведева  «Развитие  информационного  обще-
ства».  Эту  работу,  а  именно  подготовку  раздела,  посвящен-
ного  разработке  и  производству  технических  средств  для 
информационной и телекоммуникационной инфраструктуры, 
АПЭАП выполняет в рамках сотрудничества с Институтом со-
временного развития.
Кроме того, по поручению Минпромторга РФ АПЭАП раз-
рабатывает  «Стратегию  развития  радиоэлектронного  ком-
плекса России», привлекая к этой работе предприятия, вхо-
дящие в Департамент радиоэлектронной промышленности.
17-го ноября в члены АПЭАП был принят Вязниковский за-
вод электронной техники.
www.russianelectronics.ru
апЭап принята в торгово-промышленную палату РФ
новоСтИ РЫнка
Правительство  позволит  научным  и  образовательным 
учреждениям создавать малые предприятия и внедрять в про-
изводство  свои  научные  разработки,  заявил  на  заседании 
правительственной  комиссии  по  высоким  технологиям  и  ин-
новациям вице-премьер России Сергей Иванов.
«Минобрнауки  предлагает  бюджетным  учреждениям 
образования  и  науки  разрешить  создавать  малые  инно-
вационные предприятия, внося в качестве вклада оценен-
ные права на результаты интеллектуальной деятельности, 
а  также  имущество  и  денежные  средства,  полученные  за 
счет осуществления разрешенной и законной предприни-
мательской или иной приносящей доход деятельности», — 
сказал он.
www.russianelectronics.ru
научным институтам разрешат внедрять в производство свои разработки
Оцените материал:

Автор: Сергей Адарчин, к.т.н., доц. КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты