底部填充胶是一种用化学胶水(主要成份是环氧树脂)对BGA 封装模式的芯片进行封装模式的芯片进行底部填充,利用加热的固化形式,将BGA 底部空隙大面积 (一般覆盖一般覆盖80%以上)填满,从而达到加固的目的,增强BGA 封装模式的芯片和PCBA 之间的抗跌落性能之间的抗跌落性能。下面让我们来深入了解一下底部填充胶的具体工艺步骤。
底部填充胶的具体工艺步骤可分为烘烤、预热、点胶、固化和检验五步。
一、烘烤
为什么要做烘烤这一步骤呢?通常填充物为聚酯类化合物,与水是不相溶的,如果在实施底部填充之前不保证主板的干燥,容易在填充后有小气泡产生,在最后的固化环节,气泡就会发生爆炸,从而影响焊盘与PCB之间的粘结性,也有可能导致焊锡球与焊盘的脱落,所以说如果有气泡的话,其效果比没有实施底部填充效果还要差。
烘烤环节的工艺参数不一,各个厂家在实施时可以通过下列方法来确定参数:
1.建议在120—130°C之间,温度过高会直接影响到焊锡球的质量。
2.取样并通过不同时间段进行称量PCBA的重量变化,直到重量丝毫不变为止。
另外,烘烤流程中还要注意一个“保质期”的问题,即烘烤后多长时间内必须消耗库存,通常的试验方法为将烘烤合格后的PCBA放在厂房环境里裸露,通过不同时间段进行称量,通常到其重量变化为止。在烘烤工艺中,参数制定的依据PCBA重量的变化,重量单位通常为10-6g。
二、预热
这一环节的目的主要是加热使得填充物流动加速。因为当今的组装行业大都是流水线作业,线平衡成为考量流水线体质量的重要指标,既不能让底部填充胶成为流水线中的浪费,更不能让它成为瓶颈。反复的加热势必会使得PCBA质量受到些许影响,所以建议这个环节建议温度不宜过高,建议控制在70°C以下。
这一环节不是必要环节,取决于所用填充物的特性。
其具体参数确定方法为:在不同温度下对典型SMA元件实施底部填充,测量其完全流过去所需要的时间,根据线体平衡来确定所需要的温度,同时也建议参考填充物供货商的最佳流动所需要的温度做为参数。
三、填充
填充方法通常分为操作人员的手动填充和机器的自动填充。无论是手动和自动,一定需要借助于胶水喷涂控制器,其两大参数为喷涂气压和喷涂时间设定。不同的产品,不同的PCBA的布局,所用的这两个参数不同,使用者可以根据具体产品来具体确定,因为填充物的流动性,一般情况下有两个原则:1.尽量避免不需要填充的元件被填充;2.绝对禁止填充物对扣屏蔽罩有影响。依据这两个原则可以确定喷涂位置。
四、固化
固化条件往往需要根据填充物的特性来制定profile曲线,这也是选取填充物的一个重要条件。温度过高,仍然会造成对焊锡球的影响,甚至影响到很多其他元器件特性。通常建议采用160°C以下的条件去实施。对于固化效果的判定,有基于经验的,也有较为专业的手法。经验类的手法就是直接打开底部填充后的元器件,用尖头镊子进行感觉测试,如果固化后仍然呈软态,则固化效果堪忧。另外有一个专业手法鉴定,鉴定方法为“差热分析法”这需要到专业实验室进行鉴定。
五、检验
在流水线作业中,我们只能借助于放大镜对填充后的效果进行检查。通常稳定的填充工艺参数可以保障内部填充效果,所以应用于量产前,我们需要对填充环节中的效果须要做切割研磨试验.此试验为破坏性试验,目的是看内部填充效果,当然100%的填充效果是不可能的,原因有两点:
1.填充物的流动是根据毛细作用而流动,所以内部焊盘分布和PCB基面都会对流动造成一定影响。
2.填充物与焊盘的兼容性不是100%的,所以填充物不能完全包住焊盘。
本文出自:昆山热熔胶