【正文】 查印刷質量，如不合格，必須清洗后重新印刷。3：選擇焊球選擇焊球時要考慮焊球的材料和球徑的尺寸。目前PBGA焊球的焊膏材料一般都是63Sn/37Pb，與目前再流焊使用的材料是一致的，因此必須選擇與BGA器件焊球材料一致的焊球。焊球尺寸的選擇也很重要，如果使用高粘度助焊劑，應選擇與BGA器件焊球相同直徑的焊球；如果使用焊膏，應選擇比BGA器件焊球直徑小一些的焊球。 4：植球A) 采用植球器法如果有植球器，選擇一塊與BGA焊盤匹配的模板，將焊球均勻地撒在模板上，搖晃植球器，把多余的焊球從模板上滾到植球器的焊球收集槽中，使模板表面恰好每個漏孔中保留一個焊球。把植球器放置在工作臺上，把印好助焊劑或焊膏的BGA器件吸在吸嘴上，按照貼裝BGA的方法進行對準，將吸嘴向下移動，把BGA器件貼裝到植球器模板表面的焊球上，然后將BGA器件吸起來，借助助焊劑或焊膏的黏性將焊球粘在BGA器件相應的焊盤上。用鑷子夾住BGA器件的外邊框，關閉真空泵，將BGA器件的焊球面向上放置在工作臺上，檢查有無缺少焊球的地方，若有，用鑷子補齊。B) 采用模板法把印好助焊劑或焊膏的BGA器件放置在工作臺上，助焊劑或焊膏面向上。準備一塊BGA焊盤匹配的模板，～㎜，把模板四周用墊塊架高，放置在印好助焊劑或焊膏的BGA器件上方，使模板與BGA之間的距離等于或略小于焊球的直徑，在顯微鏡下對準。將焊球均勻的撒在模板上，把多余的焊球用鑷子撥（?。┫聛?，使模板表面恰好每個漏孔中保留一個焊球。移開模板，檢查并補齊。C）手工貼裝把印好助焊劑或焊膏的BGA器件放置在工作臺上，助焊劑或焊膏面向上。如同貼片一樣用鑷子或吸筆將焊球逐個放好。D） 刷適量焊膏法加工模板時，將模板厚度加厚，并略放大模板的開口尺寸，將焊膏直接印刷在BGA的焊盤上。由于表面張力的作用，再流焊后形成焊料球。5：再流焊接進行再流焊處理，焊球就固定在BGA器件上了。6：焊接后完成植球工藝后，應將BGA器件清洗干凈，并盡快進行貼裝和焊接，以防焊球氧化和器件受潮。豎碑現象的成因與對策 在表面貼裝工藝的回流焊接工序中，貼片組件會產生因翹立而脫焊的缺陷，人們形象的稱之為豎碑現象（即曼哈頓現象）。豎碑現象發(fā)生在CHIP組件（如貼片電容和貼片電阻）的回流焊接過程中，組件體積越小越容易發(fā)生。其產生原因是，組件兩端焊盤上的錫膏在回流融化時，對組件兩個焊接端的表面張力不平衡。具體分析有以下7種主要原因：1） 加熱不均勻 回流爐內溫度分布不均勻 板面溫度分布不均勻2） 組件的問題 焊接端的外形和尺寸差異大 焊接端的可焊性差異大 組件的重量太輕3） 基板的材料和厚度 基板材料的導熱性差 基板的厚度均勻性差4） 焊盤的形狀和可焊性 焊盤的熱容量差異較大 焊盤的可焊性差異較大5） 錫膏 錫膏中助焊劑的均勻性差或活性差 兩個焊盤上的錫膏厚度差異較大 錫膏太厚 印刷精度差，錯位嚴重6） 預熱溫度 預熱溫度太低7） 貼裝精度差，組件偏移嚴重。豎碑現像是以上各種因素混合作用的結果，下面對以上這些主要因素做簡單分析。表1焊接方法發(fā)生率GRM39（）GRM40（）氣相加熱％％紅外熱風回流焊％0焊接方法 發(fā)生率GRM39（） GRM40（）氣相加熱 ％ ％紅外熱風回流焊 ％ 0預熱期： 表1是紅外線加熱和氣相加熱回流焊中豎碑現象的試驗統(tǒng)計結果，在試驗中采用了1608和2125貼片電容，試驗是紅外與熱風回流焊和無預熱的氣相加熱回流焊，從表中可以很明顯看出豎碑現象的發(fā)生率，后者遠大于前者，這是因為氣相加熱沒有預熱區(qū)，使升溫速度很快，結果組件兩端錫膏不同時熔化的概率大大增加。預熱溫度和時間相當重要，我們分別對預熱時間13分鐘，預熱溫度130160度條件下的回流焊接作了試驗統(tǒng)計，結果可以很明顯的看出，預熱溫度越高、預熱時間越長，豎碑現象的發(fā)生率就越低。我們進行試驗的預熱最高溫度是170度，比正常生產時的預熱溫度要稍高一點，發(fā)現預熱溫度從140度上升到170度時，豎碑現象的發(fā)生率大大降低。這是因為預熱溫度越高，進回流焊后，組件兩端的溫關越小，兩端焊錫膏熔化時間越接近。但是錫膏在較高的預熱溫度下越久，其助焊劑的劣化就越嚴重，助焊越差，越容易產生焊接缺陷。焊盤尺寸 焊盤尺寸與豎碑現象發(fā)生率關系的試驗結果，很明顯，當B和C減小時，豎碑現象的發(fā)生率降低，隨著C的減小，組件移位元的缺陷的發(fā)生率明顯上升。見示意圖，豎碑現象的發(fā)生率降低了9成，僅為原來的十分之一。這是因為焊盤尺寸減小后，錫膏的涂布量相應減少，錫膏熔化時的表面張力也跟著減小。所以在設計中，在保證焊接點強度的前提下，焊盤尺寸應盡可能小。 錫膏厚度 印刷模板的厚度為20UM時豎碑現象的發(fā)生率遠遠大于模板厚度為100UM時情況。這是因為減小鋼模厚度，就是減小了錫膏的量，錫膏熔化時的表面張力隨之減小。減小鋼模厚度，使錫膏較薄，整個焊盤的熱容量減小，兩個焊盤上錫膏同時熔化的概率大大增加。貼裝精度 一般情況下，貼裝時產生的組件偏移，在回流過程中，由于錫膏熔化時的表面張力，拉動組件而自動糾正，我們稱之為自適應。但偏移嚴重時，拉動反而會使組件立起，產生豎碑現象。這是因為：從組件焊接端向錫膏傳遞的熱量不平均，焊膏少的那端加熱時先熔化。組件兩端與錫膏的粘力不平?；宀牧?試驗采用了3種不同材料的基板，發(fā)現豎碑現象在紙基環(huán)氧板中發(fā)生率最高，其次是玻璃環(huán)氧板，礬土陶瓷板最低，這是因為不同材料的導熱系數和熱容量不同。錫膏 由于錫膏中助焊劑成分、活性和金屬含量不同，豎碑現象的發(fā)生也不盡相同。組件重量 重量越小的組件，發(fā)生缺陷率越高。當然，還有其它很多影響因素，比如嚴重偏移、焊盤有過孔、焊盤設計不一致，錫焊涂布不均勻等等。隨著貼裝精密度的不斷提高，體積更小的0603和0400201等組件越來越多的被使用，只不過由于貼裝偏移造成的豎碑現象占整個缺陷發(fā)生率的比例大大提高，變成關鍵因素。如何避免豎碑現象的發(fā)生 焊盤、組件表面無氧化。 焊盤設計一致，焊盤上面無過孔。 貼片時盡量保證貼裝精度在90％以上。 再流焊爐在焊接時一定要先試驗，找到合適的溫度曲線工藝后再大批量焊接。SMT生產標準流程(一) 片式元器件單面貼裝工藝1. 來料齊套檢查→2. 印片式組件所需焊膏→3. 檢驗有無漏印或刮蹭等缺陷→4. 將片式組件放在有焊膏焊盤上↓8. 最終檢測←7. 檢查有無焊接缺陷并修復←6. 焊片式元器件←5. 檢查是否有放偏漏放或放反步驟2：由SMT焊膏印刷臺、印刷專用刮板、SMT焊膏和SMT漏板配合完成。 步驟4：真空吸筆或鑷子。 步驟6：HT系列臺式再流焊設備。 備注：、線路板是否氧化，集成電路管腳及共面性。 ：FR4（環(huán)氧玻璃布） ：≤ 建議焊盤做鍍金處理（二） 片式元器件雙面貼裝工藝1. 來料齊套檢查→2. 絲印A面焊膏→3. 貼裝A面片式組件→4. 回流焊接組件↓←7. 貼裝B面片式組件←6. 絲印B面焊膏←5. 修正檢查↓9. 修整檢查→（三） 雙面混裝貼裝工藝1. 來料齊套檢查→2. 絲印A面焊膏→→4. 回流焊接組件↓8. 固化←7. 貼片式元器件←6. B面點膠←5. 修正檢查↓9. A面插THT組件→10. 波峰焊→11. 修整焊點→12. 清洗檢測(四) 片式組件和插件混裝板貼裝工藝1. 用焊膏分配器把焊膏點到焊盤上→2. 檢查焊膏量的多少及有無點漏→3. 將片式組件放在有焊膏的焊盤上→4. 檢查是否有放偏放反或漏放的↓ 7. 焊接插件組件←6. 檢查有無焊接缺陷并修復←5. 回流焊接片式組件步驟1：由SMT焊膏分配器、SMT針筒焊膏、和空氣壓縮機配合完成。 步驟3：真空吸筆或鑷子。 步驟4：窄間距組件的需用顯微鏡實體檢查。 步驟5：HT系列臺式再流焊設備。 步驟6：由電烙鐵、焊錫絲和助焊劑配合完成半導體制造與封裝 表面貼裝技術49 / 49