Aplikasi Teknologi Pengisian Bawah dalam Pemasangan Papan Litar Bercetak

Pengelasan Teknologi Pengisian Dasar

Pengisian bahagian bawah boleh diklasifikasikan kepada pengisian bahagian bawah berkealiran berdasarkan teori aliran kapilari dan pengisian bahagian bawah tidak berkealiran. Sehingga kini, teknologi pengisian bahagian bawah yang sesuai untuk cip-cipBGA, CSP dan lain-lain terutamanya merangkumi: teknologi pengisian bawah kapilari, teknologi helaian pelekat lebur panas SMT, teknologi ACA (Pelekat Konduktif Anisotropik) dan ACF (Filem Konduktif Anisotropik), teknologi ESC (Sambungan Pateri Tertutup Epoksi) dan lain-lain. Bagi teknologi pengisian bawah kapilari dan teknologi helaian pelekat lebur panas SMT, fluks pematerian dan bahan pengisi adalah bebas antara satu sama lain manakala bagi teknologi ACA dan ACF serta teknologi ESC, fluks pematerian dan bahan pengisi digabungkan sebagai satu.

Teknologi Pengisian Bawah Kapilari

Teori kelecakan kapilari adalah seperti berikut. Cecair dengan kelecakan yang sangat baik seperti resin epoksi cecair dititiskan di sekeliling cip BGA dan CSP dan tindakan kapilari menyebabkan resin cecair disedut masuk ke ruang antara bahagian bawah cip dan PCB. Kemudian resin, cip yang telah dipateri dan PCB dipasang bersama melalui kaedah pemanasan atau pengawetan ultraungu bagi melindungi titik pematerian, mengurangkan kemudaratan yang disebabkan oleh tekanan dan meningkatkan kebolehpercayaan titik pematerian.

Teknologi pengisian bawah kapilari digunakan dalam bidang pengisian bawah cip PCB dan pembungkusan cip songsang. Penggunaan teknologi pengisian bawah boleh mengagihkan tekanan yang ditanggung oleh titik bebola pateri di bahagian bawah cip bagi meningkatkan kebolehpercayaan keseluruhan PCB. Proses pengisian bawah kapilari hendaklah dilaksanakan seperti berikut. Pertama, cip pemasangan permukaan seperti BGA dan CSP dipasang pada PCB dengan pes pateri yang telah dicetak padanya. Kemudian pematerian aliran semula dijalankan supaya sambungan aloi terbentuk. Selepas pematerian cip, teknologi pengagihan digunakan untuk mengisi bahan pengisian bawah ke dalam satu atau dua tepi di bahagian bawah cip. Bahan pengisian mengalir di bahagian bawah cip dan mengisi ruang antara cip dan PCB. Walaupun pengisian bawah kapilari mampu meningkatkan kebolehpercayaan dengan ketara, peralatan untuk mengisi bahan pengisian bawah, ruang kilang yang mencukupi untuk pemasangan peralatan dan pekerja yang berkemahiran melakukan operasi halus diperlukan untuk melengkapkan proses ini. Selain itu, teknologi pengisian bawah kapilari tidak boleh dilaksanakan sehinggaPerakitan PCBtelah disiapkan dan ia mempunyai beberapa kelemahan lain seperti operasi yang sukar, penggunaan masa dan tenaga yang besar serta kesukaran dalam kawalan jumlah pengisian. Oleh itu, teknologi pengisian bawah kapilari hanya digunakan pada beberapa cip utama atau cip yang pekali pengembangan termahnya sangat berbeza daripada substrat PCB, sehingga teknologi pengisian bawah kapilari tidak digunakan secara besar-besaran dalam pemasangan PCB.

Teknologi Lembaran Pelekat Lebur Panas SMT

Selaras dengan peraturanRoHSdan WEEE, teknologi kepingan pelekat lebur panas SMT mempunyai kelebihan ciri tidak beracun, bebas halogen, tanpa sisa logam berat, penebatan yang sangat baik, dimensi sempadan serasi dengan saiz piawai dan tepat, mudah untuk pemasangan pengecaman optik. Kepingan pelekat lebur panas SMT boleh dipasang di antara PCB dan BGA atau CSP dan boleh dipateri dengan plumbum biasa ataupemasangan tanpa plumbumkraf. Dalam proses pencairan, helaian pelekat tidak boleh dipengaruhi oleh pateri dan sifatnya yang tiada penyejatan pelarut serta tidak memerlukan pembersihan semuanya menyumbang kepada statusnya sebagai bahan pengisi PCB yang ideal. Rajah aliran proses bagi teknologi helaian pelekat lebur panas SMT ditunjukkan dalam Rajah 1 di bawah.

Rajah 1

Berdasarkan Rajah 1, penggunaan teknologi helaian pelekat lebur panas SMT sebenarnya menambah satu langkah pemasangan helaian pelekat lebur panas sebelum pemasangan cip IC, yang bermaksud bahawa cip BGA dan CSP yang memerlukan pengisian bawah akan dipasang dengan helaian pelekat lebur panas terlebih dahulu sebelum pemasangan cip IC. Akhirnya, pematerian cip dan pengisian bawah disiapkan dalam pematerian aliran semula dengan langkah pengisian semula diabaikan. Ia amat sesuai untuk pengisian bawah papan PCB dengan pengeluaran kelompok kecil.

Teknologi ACA dan ACF

Teknologi ACA dan ACF mengurangkan prosedur dan kos dengan menyelesaikan pematerian dan pengisian bawah secara serentak. Kedua-dua ACA dan ACF ialah pelekat konduktif yang secara amnya terdiri daripada resin matriks dan bahan pengisi konduktif, yang diklasifikasikan kepada ICA (pelekat konduktif isotropik) dan ACA (pelekat konduktif anisotropik). ACA ialah sejenis pelekat pengisi konduktif yang mampu menyiapkan pengisian bawah dengan sambungan elektrik yang telah disempurnakan. Berdasarkan perbezaan bentuk, ACA diklasifikasikan kepada bentuk gel dan bentuk filem nipis. Secara amnya, ACA dalam bentuk filem nipis juga dipanggil filem konduktif anisotropik (ACF). ACA adalah konduktif sepanjang arah paksi Z manakala ia tidak konduktif sepanjang arah paksi X dan Y. Satu lapisan penebat diletakkan di atas lapisan zarah konduktif dan zarah-zarah tersebut tidak berkonduksi antara satu sama lain. Hanya apabila zarah-zarah mengalami tekanan antara bonggol cip dan pad substrat PCB dan lapisan penebat dihancurkan akibat tekanan, kekonduksian sepanjang paksi Z dapat dipastikan.

Teknologi ESC

Teknologi ESC, singkatan bagi teknologi sambungan pateri terkapsul epoksi, ialah sejenis teknologi baharu yang menggunakan bahan pes “zarah pes ditambah resin” sebagai ganti ACF. Aliran proses teknologi ESC bermula dengan penitisan pelekat resin pes pateri pada pad PCB. Kemudian bonggol cip dijajarkan dengan pad PCB dan dipasang di atasnya. Akhir sekali, pematerian dan pengerasan resin disiapkan melalui pemanasan dan pemampatan.

Kerja Semula Pengisian Bawah

Oleh kerana teknologi semasa gagal memastikan keadaan baik cip yang dibekalkan sehingga sesetengah cip yang rosak hanya dapat dikesan semasa ujian PCB, kerja pembaikan dan penggantian amat diperlukan. Jika bahan pengisi bawah cip PCB mempunyai kestabilan terma yang sangat baik dan tidak larut, lebih banyak kesukaran pembaikan akan timbul dan malah kadangkala keseluruhan PCB akan terpaksa dibuang. Jika ikatan kimia lemah dimasukkan ke dalam resin epoksi bahan pengisi bawah, resin akan terurai melalui pemanasan atau penambahan reagen kimia selepas pengerasan, yang akan menjadikan kerja pembaikan pengisi bawah jauh lebih mudah.

Penggunaan teknologi pengisian bawah dalam PCB dapat meningkatkan kekuatan sambungan pateri bagi sesetengah cip seperti BGA dan CSP serta meningkatkan rintangan jatuh, prestasi kitaran haba dan kebolehpercayaan PCB. Oleh itu, ia akan digunakan secara besar-besaran dalam pemasangan PCB pada masa hadapan.

Sumber yang Berguna:
•Reka Bentuk untuk Pembuatan dan Pemasangan PCB serta Peraturan Am yang Dipatuhinya
•Proses Pemasangan Papan Litar Bercetak
•Kaedah Pemeriksaan Pemasangan Papan Litar Bercetak
•Beberapa Kaedah Berguna dalam Menilai Keupayaan Penghimpun SMT
•6 Cara Berkesan untuk Mengurangkan Kos Pemasangan PCB Tanpa Mengorbankan Kualiti
•Perkhidmatan Pembuatan PCB Ciri Penuh daripada PCBCart - Pelbagai Pilihan Nilai Tambah
•Perkhidmatan Pemasangan PCB Termaju daripada PCBCart - Bermula dari 1 keping