【正文】 憶往昔，每次回到家時(shí)父母的欣喜之情，每次離家時(shí)父母的依依不舍之眼神，電話和信件中的殷殷期待和思念之語(yǔ)，皆使本人刻苦銘心，目前除了學(xué)習(xí)成績(jī)尚可外無(wú)以為報(bào)，希望以后的學(xué)習(xí)、工作和生活能 使父母寬慰。 回首本人的求學(xué)生涯，父母的支持是本人最大的動(dòng)力。 通過(guò)具體的實(shí)踐，完成了這篇論文，在以后的工作當(dāng)中，理論與實(shí)際的聯(lián)系更加重要，我會(huì)在工作中不斷學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)自己在其他方面知識(shí)上的缺陷，讓自己不受其局限，才能迎接未來(lái)更大的挑戰(zhàn)。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的 PCB 板的設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。 目前國(guó)外高性能封裝材料的需求和開(kāi)發(fā)正向以下兩個(gè)方面發(fā)展： (1)開(kāi)發(fā)低粘度或熔融粘度低的二官能團(tuán)型的環(huán)氧樹(shù)脂，通過(guò)填充高含量無(wú)機(jī)填充劑，大幅度降低封裝器件的內(nèi)應(yīng)力，減少鈍化開(kāi)裂、配線松動(dòng)和導(dǎo)線斷裂等不良缺陷； (2)開(kāi)發(fā)多宮能團(tuán)型的環(huán)氧樹(shù)脂，同時(shí)在環(huán)氧樹(shù)脂中導(dǎo)入耐熱和耐濕結(jié)構(gòu)的化合物，使封裝器件既具有高耐熱性，具有低吸水率和低的內(nèi)應(yīng)力。此外，添加填料對(duì)防止水分滲透是有利的，但是增加填料含量是有限度的，太多的填料容易引起塑封料熔融粘度上升影響到塑封料的成型性能。這就需要在二者中找到最佳平衡值，既使封裝材料具有高耐熱性，又具有低吸水率。因?yàn)樘岣叻庋b材料的耐熱性，一般是要提高封裝材料的交聯(lián)度。為了降低封裝材料的吸水率，在環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中盡量減少經(jīng)基和醚基等極性大的基團(tuán)濃度，導(dǎo)入極性小的 C— H鍵和憎水性較大的含硅和含氟結(jié)構(gòu)。 隨著封裝器件的高性能化，要求環(huán)氧樹(shù)脂不僅要具有高耐熱性，還必須具有低吸水率。另外，在環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)中導(dǎo)入奈環(huán)、恿環(huán)等多環(huán)基，或者在二聚環(huán)戊二烯骨架中導(dǎo)入酚基也可達(dá)到提高耐熱性的目的。但是當(dāng)這種薄型封裝器件安裝到印刷線路板上時(shí)，要把封裝件整體放到錫浴中浸漬，這種焊接工藝要經(jīng)受 200℃以上的高溫，此外，在航天航空、國(guó)防等高科技領(lǐng)域，由于使用環(huán)境的惡劣，要求封裝材料必須具備高耐熱性。為了使填充的大量無(wú)機(jī)填充劑均勻，要求環(huán)氧樹(shù)脂粘度低或熔融粘度低，只有這樣才能使封裝材料具有優(yōu)良的流動(dòng)性，使封裝器件實(shí)現(xiàn)小型、薄型化，既具有高 性能，又具有低應(yīng)力。比較而言，方法 (3)是比較理想的，現(xiàn)在已成為降低內(nèi)應(yīng)力的主要方法?？刹捎玫姆椒ㄖ饕腥N： (1)降低封裝材料的玻璃化 溫度； (2)降低封裝材料的模量； (3)降低封裝材料的線膨脹系數(shù)。在封裝器件內(nèi)部，由于成型固化收縮和熱收縮而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，是強(qiáng)度下降、老化開(kāi)裂、封裝裂紋、空洞、鈍化、離層等各種缺陷的主要原因。目前國(guó)外對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的技術(shù)改進(jìn)主要集中在以下兩個(gè)方面?？傊?，在生產(chǎn)中應(yīng)該按照實(shí)際情況來(lái)調(diào)整各參數(shù)，既要保證生產(chǎn)質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)效率。 避免這種情況發(fā)生的 最有效辦法就是仔細(xì)，當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員在解決機(jī)器問(wèn)題后，千萬(wàn)不要忘記檢查點(diǎn)膠機(jī)位置上的產(chǎn)品是否已經(jīng)被點(diǎn)膠，若被點(diǎn)膠，手動(dòng)操作控制面板將 carrier 移走；若未被點(diǎn)膠，則可以直接點(diǎn)膠。我們?cè)谇懊嬷v到過(guò)，重量這一參數(shù)對(duì)點(diǎn)膠非常重要，兩次點(diǎn)膠的膠量是一次點(diǎn)膠的兩倍，因此重量大大超標(biāo)。 兩次或多次點(diǎn)膠 兩次點(diǎn)膠（ double dispence）是指當(dāng)一片 carrier 經(jīng)過(guò)點(diǎn)膠機(jī)時(shí)，產(chǎn)品被點(diǎn)膠成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 30 兩次。 產(chǎn)生氣泡 環(huán)氧樹(shù)脂膠水中 一定不能有氣泡。 固化溫度曲線 對(duì)于 環(huán)氧樹(shù)脂 的固化，一般生產(chǎn)廠家已給出溫度曲線。 因而對(duì)于環(huán)境溫度應(yīng)加以控制。 環(huán)氧樹(shù)脂溫度 一般環(huán)氧樹(shù)脂膠水應(yīng)保存在 45+/5℃的冰箱中，使用時(shí)應(yīng)提前 2 小時(shí)解凍 ，使膠水充分與工作溫度相符合。應(yīng)根據(jù) 不 同品質(zhì)的膠水、工作環(huán) 境溫度來(lái) 選擇壓力。 點(diǎn)膠壓力 目前所用點(diǎn)膠機(jī)采用 氣壓使 valve旋轉(zhuǎn)，從而控制點(diǎn)膠量大小，氣壓是由點(diǎn)膠機(jī)的 module 控制。 漏膠 漏膠現(xiàn)象是點(diǎn)膠過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的，若有漏膠現(xiàn)象發(fā)生，通常是 valve上面的閥門(mén)（ 4way）壞掉，使空氣進(jìn)入 chamber。操作人 員需要先檢查針頭是否彎曲。針對(duì)這種情況，只需要再排一點(diǎn)膠就可以解決問(wèn)題，基本操作流程規(guī)定排膠量為杯子的 2/3。根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整 valve轉(zhuǎn)速可以避免這一缺陷。 點(diǎn)膠量的大小 根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，膠的直徑應(yīng)為 DIE長(zhǎng)度的 2/3左右，這樣可以保證重量不會(huì)太小也不會(huì)太大，如果重量太小，環(huán)氧樹(shù)脂不能完全密封住 DIE的四周，影響產(chǎn)品質(zhì)量；如果重量太大，環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)浸染基片上的 mark，并且很有可能上 DIE，使產(chǎn)品報(bào)廢，降低成品率。 膠點(diǎn)大小不合格、拉絲、膠浸染基片上的 mark、固化強(qiáng)度不好易掉片等都是填充工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷。有一種簡(jiǎn)便的方式減少由于這個(gè)問(wèn)題所產(chǎn)生失誤，即一開(kāi)始的時(shí)候就使用半滿的注射筒。然而，當(dāng)注射筒之中的膠逐漸用完時(shí)，系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間和特性將會(huì)改變。 因此，非常重要的是要能夠控制點(diǎn)膠系統(tǒng)，設(shè)定正確的等待延滯時(shí)間，使其等待膠完全流出針頭而正確地附 著于基板上，如圖 57所示 。無(wú)論我們所使用的是哪一種點(diǎn)膠系統(tǒng)，從我們選出點(diǎn)膠信號(hào)到膠實(shí)際從針頭流出，一定有一個(gè)反應(yīng)時(shí)間。這是由于膠和針頭之間表面張力 (f1)與膠和基板之間的表面張力 (F1)二者的相對(duì)作用力所致，如圖 55. 圖 55 膠點(diǎn)直徑示意圖 若要得到好的點(diǎn)膠效果，相當(dāng)重要的是 F1 必須大于 f1，即 Fl＞ F1 和f1 大小的主要參數(shù)是膠點(diǎn)直徑 GD 和針頭內(nèi)徑 NID，所以通常要求 GD2 NID 但是膠點(diǎn)直徑 GD 最大不能超過(guò)針頭中心與 探針 之間的距離，否則 膠會(huì)污染 探針 ，如圖 56所示。當(dāng)針頭內(nèi)徑 NID相同時(shí)，如果改變針頭和基板之間的距離 ND，雖然點(diǎn)的膠量完全相同，也可能得到不同的膠點(diǎn)直徑 GD 和膠點(diǎn)形狀。在其他參數(shù)不變的情況下， ND 越大，膠點(diǎn)直徑 GD 就越小，膠點(diǎn)高度 H 就越高， ND 越小，膠點(diǎn)直徑 GD 就越大，膠點(diǎn)高度 H就越低。 點(diǎn)膠過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 正確的膠點(diǎn)輪廓 點(diǎn)膠時(shí)應(yīng)獲得的正確的膠點(diǎn)輪廓如圖 51所示： 圖 51 正確輪廓 圖 52 錯(cuò)誤輪廓 圖 53 錯(cuò)誤輪廓 針頭與基板的距離 ND 以及針頭內(nèi)徑 NID 這是進(jìn)行點(diǎn)膠時(shí)，最重要的一項(xiàng)參數(shù)。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 26 第 5 章 點(diǎn)膠基本原則及工藝缺陷 點(diǎn)膠過(guò)程中易改變的參數(shù) 當(dāng)我們?cè)?點(diǎn) 膠時(shí)，關(guān)于膠本身和所使用的點(diǎn)膠機(jī)，均有許多可改變的參數(shù)，操作人員必須完全了解這些參數(shù)，以及它們對(duì)于過(guò)程結(jié)果所可能產(chǎn)生的影響。 處理 報(bào)廢環(huán)氧針筒放入專用的回收容器中。 環(huán)氧材料參數(shù) 如表 36所示： 表 46 環(huán)氧材料參數(shù)表 參數(shù) 數(shù)值 儲(chǔ)藏 冷凍溫度 45+/5度 解凍時(shí)間 2小時(shí)以上 使用壽命 10小時(shí) 使用規(guī)定 加工一個(gè)批次的產(chǎn)品最多 更換一次 材料； 不能再次冷凍已解凍的材 料。 setup 中有設(shè)置和測(cè)量以上參數(shù)的步驟。 在機(jī)器內(nèi)部有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，每個(gè)傳感器都是相關(guān)聯(lián)的，因此可以通過(guò)這些關(guān)聯(lián)的傳感器來(lái)排除機(jī)器故障。 工藝參數(shù) 預(yù)烘干參數(shù) 33所示 ： 表 43 預(yù)烘干參數(shù)表 參數(shù) 目標(biāo) 備注 預(yù)烘干溫度 163度 僅一個(gè)駐留時(shí)間 定位傳送 =28秒 定位傳送時(shí)間范圍在 2860 秒之間 駐留時(shí)間 =70分 溫度超過(guò) 155的時(shí)間 擱置時(shí)間 15個(gè)小時(shí) 只要參數(shù)不變，烘箱門(mén)不打開(kāi)或者加熱器不關(guān)閉，允許 WIP在停機(jī)期間保留在烘箱中 預(yù)烘干與環(huán)氧點(diǎn)膠之間的時(shí)間 1小時(shí)以下 否則會(huì)回潮 峰值溫度 175度以下 溫度不能超過(guò) 175度 如果預(yù)烘干的擱置時(shí)間大于或者等于了 15 個(gè)小時(shí)，那么就會(huì)觸發(fā) DRB（產(chǎn)品質(zhì)成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 24 量報(bào)告等級(jí)）報(bào)告，若點(diǎn)膠后的產(chǎn)品到固化工序之間超過(guò) 8 個(gè)小時(shí)，也會(huì)觸發(fā) DRB報(bào)告。當(dāng) LKT 裝載機(jī)發(fā)生故障，傳輸帶上面的 carrier 就會(huì)發(fā)生碰撞（ Jam），這時(shí)點(diǎn)膠機(jī)的傳送帶停止工作。 Auto RTI 就像監(jiān)視器一樣，使不合格的產(chǎn)品一個(gè)也跑不掉。 圖 47 裝載機(jī)實(shí)物圖 LKT2022 通過(guò)傳送帶（ conveyor）與其他機(jī)器相連，裝載機(jī)和卸載機(jī)所連接的機(jī)器各不相同，卸載機(jī)部分的 conveyor 與 Tiros 的 loader 部分相連，目的是為了將產(chǎn)品成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 23 傳送到 Tiros 中進(jìn)行預(yù)烘干，而裝載機(jī)部分的 conveyor 是與點(diǎn)膠機(jī)相連，他們之間還有一個(gè)很重要的器件 —— Auto RTI,目的是為了觀測(cè)點(diǎn)膠情況。 最上面的是機(jī)器的電路，控制著機(jī)器的運(yùn)行和工作。 Unload 和 load是兩個(gè)相反的過(guò)程一個(gè)是從 magazine 上面卸載 carrier 到機(jī)器里面進(jìn)行 預(yù)烘干 而另一個(gè)是把經(jīng)過(guò) 點(diǎn)膠后 的 carrier 經(jīng)過(guò)機(jī)器裝載到 magazine 上面。在此就不一一作介紹了，具體電路如圖 46所示： 圖 46 點(diǎn)膠機(jī) module 電路圖 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 22 裝載機(jī)與卸載機(jī) LKT2022 這兩個(gè)機(jī)器分別位于整個(gè)機(jī)器的兩端。 在此站點(diǎn)裝運(yùn)產(chǎn)品的料盤(pán)一次性要裝載 12 顆產(chǎn)品，分為兩行，每行 6 顆，一臺(tái)點(diǎn)膠機(jī)負(fù)責(zé)一行，因此通常情況下每條生產(chǎn)線有兩臺(tái)點(diǎn)膠機(jī)，以節(jié)約生產(chǎn)過(guò)程中所用的時(shí)間而達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。 Valve是安裝在點(diǎn)膠頭上的，通過(guò)氣管，由 module控制，完成具體的點(diǎn)膠工作。 工程師講不同產(chǎn)品的點(diǎn)膠程序先寫(xiě)入 PC 里面，由 PC傳輸數(shù)據(jù)下命令給 module，通過(guò) module控制其他部分工作。 通過(guò)斷路開(kāi)關(guān)，重新給變頻器上電， 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 20 圖 44 PLC 實(shí)物圖 此圖為 Tiros各部分的繼電器，電源控制器等。 有時(shí)候機(jī)器出現(xiàn)故障，并不一定是機(jī)械方面的問(wèn)題，有時(shí)候與電路方 面也有關(guān)系，比如： Tiros 報(bào)警，報(bào)警信息為 O07，意思是第 7 個(gè)步驟失敗。 圖 43和圖 44 為 PLC各部分實(shí)物圖。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 電氣與電子工程系畢業(yè)論文 18 Tiros 立式烘箱的結(jié)構(gòu)如圖 42所示： 圖 42 Tiros 結(jié)構(gòu)圖 此圖最左側(cè)為 Tiros 的裝載（ Loader）部分，主要作用是將產(chǎn)品從 LKT2022卸載機(jī)傳送到 Tiros 內(nèi)部，使產(chǎn)品進(jìn)入預(yù)烘干工序；中間部分為 Tiros 的主要加工區(qū)（ Oven）；右側(cè)為 Tiros 的卸載（ Unloader）部分，主要作用是將預(yù)烘干結(jié)束后的產(chǎn)品從 Tiros傳送到 M600 點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂填充工序。 當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，紅燈會(huì)亮，伴隨報(bào)警聲；當(dāng)機(jī)器暫停運(yùn)行時(shí)，黃燈亮；當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)，綠燈亮。 Tiros立式烘箱， Asymtek 點(diǎn)膠機(jī)，裝載機(jī)和卸載機(jī)是本站點(diǎn)最大型的幾臺(tái)機(jī)器，下面我們將針對(duì)這幾臺(tái)機(jī)器作具體講解。相機(jī)主要用于監(jiān)測(cè)點(diǎn)膠后產(chǎn)品的點(diǎn)膠情況。 工業(yè)冰箱的溫度應(yīng)在 45+/5度，主要用于存放環(huán)氧樹(shù)脂材料。 這些水分一部分來(lái)自 DFLUX，一部分 是基片從潮濕的空氣中吸收的 。 2. 預(yù)烘干為單步驟加工 。 B． 預(yù)烘干的溫度和駐留時(shí)間不同 。 環(huán)氧預(yù)烘干 1． 元件分批進(jìn)入立式烘箱 （ TIROS） .烘箱有 8 個(gè)加工區(qū) ,其中 有 7 個(gè)加熱區(qū) ,1個(gè)冷卻區(qū) ,有多級(jí)溫度 。預(yù)烘干之后的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)皮帶傳送到Tiros的 Unloader，將料盤(pán)中的 carrier轉(zhuǎn)移出來(lái)后傳送到 點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)膠，點(diǎn)完膠的產(chǎn)品再次經(jīng)過(guò)皮帶，被傳送到 LKT2022裝載機(jī)，完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。