Penerapan Teknologi Pengisian Bawah pada Rakitan Papan Sirkuit Cetak

Klasifikasi Teknologi Pengisian Bawah

Pengisian dasar dapat diklasifikasikan menjadi pengisian dasar fluiditas berdasarkan teori aliran kapiler dan pengisian dasar nonfluiditas. Hingga saat ini, teknologi pengisian bawah yang cocok untuk chip BGA, CSP, dll. terutama mencakup:teknologi pengisian bawah kapiler, teknologi lembaran perekat meleleh panas SMT, teknologi ACA (Anisotropically Conductive Adhesives) dan ACF (Anisotropically Conductive Films), ESC (Epoxy Encapsulated Solder Connection) teknologi dan banyak lagi. Untuk teknologi pengisian bawah kapiler dan teknologi lembaran perekat peleburan panas SMT, fluks solder dan pengisi tidak tergantung satu sama lain sedangkan untuk teknologi ACA dan ACF dan teknologi ESC, fluks solder dan pengisi digabungkan menjadi satu.

Teknologi Pengisian Bawah Kapiler

Teori fluiditas kapiler berjalan seperti ini. Cairan dengan fluiditas yang sangat baik seperti resin epoksi cair diteteskan di sekitar chip BGA dan CSP dan aksi kapiler membuat resin cair tersedot di ruang antara bagian bawah chip dan PCB. Kemudian resin, chip yang disolder, dan PCB disatukan melalui metode pemanasan atau pengawetan ultraviolet untuk melindungi titik solder, mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh stres, dan meningkatkan keandalan titik solder.

Teknologi pengisian bawah kapiler diterapkan di bidang pengisian bawah chip PCB dan pengemasan chip flip. Penerapan teknologi bottom filling dapat mendistribusikan tegangan yang dialami oleh titik bola solder di bagian bawah chip sehingga dapat meningkatkan keandalan keseluruhan PCB. Proses pengisian dasar kapiler harus dilaksanakan sebagai berikut. Pertama, chip pemasangan permukaan seperti BGA dan CSP dipasang pada PCB dengan pasta solder tercetak di atasnya. Kemudian dilakukan penyolderan reflow sehingga terbentuk sambungan paduan. Setelah penyolderan chip, teknologi distribusi diterapkan untuk mengisi bahan pengisi bawah menjadi satu atau dua tepi di bagian bawah chip. Bahan pengisi mengalir di bagian bawah chip dan mengisi ruang antara chip dan PCB. Meskipun pengisian bawah kapiler mampu sangat meningkatkan keandalan, perangkat yang mengisi bahan pengisi bawah, ruang pabrik yang cukup untuk perakitan perangkat dan pekerja yang mampu menyelesaikan operasi yang rumit diperlukan untuk menyelesaikan proses ini. Terlebih lagi, teknologi pengisian bawah kapiler tidak dapat diterapkan sampai perakitan PCB selesai dan memiliki beberapa kelemahan lain seperti operasi yang sulit, konsumsi waktu dan energi yang besar dan kesulitan dalam hal kontrol jumlah pengisian. Oleh karena itu, teknologi pengisian bawah kapiler hanya diterapkan pada beberapa chip atau chip kunci yang koefisien muai panasnya sangat berbeda dengan substrat PCB sehingga teknologi pengisian bawah kapiler tidak diterapkan secara masif pada perakitan PCB.

Teknologi Lembaran Perekat Panas Meleleh SMT

Sesuai dengan peraturan RoHS dan WEEE, teknologi lembaran perekat panas meleleh SMT memiliki keunggulan tidak beracun, bebas halogen, tanpa residu logam berat, insulativitas yang sangat baik, dimensi batas yang kompatibel dengan ukuran standar dan presisi, nyaman untuk pemasangan identifikasi optik. Lembar perekat panas meleleh SMT dapat dipasang di antara PCB dan BGA atau CSP dan dapat disolder dengan timah biasa atau kerajinan solder bebas timah. Dalam proses peleburan, lembaran perekat tidak dapat dipengaruhi dengan solder dan atributnya tanpa penguapan pelarut dan tidak perlu dibersihkan semuanya berkontribusi pada status bahan pengisi PCB yang ideal. Diagram alir proses teknologi lembaran perekat panas meleleh SMT ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1

Berdasarkan Gambar 1, penerapan teknologi lembaran perekat panas meleleh SMT sebenarnya menambahkan langkah pemasangan lembar perekat meleleh panas sebelum pemasangan chip IC, yang berarti chip BGA dan CSP dengan kebutuhan pengisian bawah dipasang dengan lembaran perekat meleleh panas sebelum pemasangan chip IC. Akhirnya penyolderan chip dan pengisian bawah selesai dalam penyolderan reflow dengan langkah pengisian ulang dihilangkan. Sangat cocok untuk pengisian bawah PCB dengan produksi batch kecil.

Teknologi ACA dan ACF

Teknologi ACA dan ACF mengurangi prosedur dan biaya dengan menyelesaikan penyolderan dan pengisian bawah secara bersamaan. Baik ACA dan ACF adalah perekat konduktif yang umumnya tersusun oleh resin matriks dan bahan pengisi konduktif, diklasifikasikan menjadi ICA (perekat konduktif isotropik) dan ACA (perekat konduktif anisotropik). ACA adalah jenis pengisi perekat konduktif, mampu menyelesaikan pengisian bawah dengan sambungan listrik selesai. Berdasarkan perbedaan bentuknya, ACA diklasifikasikan menjadi bentuk agar-agar dan bentuk film tipis. Umumnya, ACA bentuk film tipis disebut juga film konduktif anisotropik (ACF). ACA konduktif sepanjang arah sumbu Z sedangkan tidak konduktif sepanjang arah sumbu X dan Y. Lapisan insulasi diletakkan di atas lapisan partikel konduktif dan partikel tidak saling konduktif. Hanya ketika partikel mengalami tekanan antara chip bump dan bantalan substrat PCB dan lapisan insulasi hancur akibat tegangan, konduktivitas di sepanjang sumbu Z dapat dipastikan.

Teknologi ESC

Teknologi ESC, kependekan dari teknologi koneksi solder yang dienkapsulasi epoksi, adalah jenis teknologi baru dengan bahan pasta "pasta partikel plus resin" bukan ACF. Alur proses teknologi ESC dimulai dengan meneteskan perekat resin pasta solder pada bantalan PCB. Kemudian benjolan chip disejajarkan dengan bantalan PCB dan dipasang di atasnya. Terakhir, penyolderan dan pemadatan resin diselesaikan melalui pemanasan dan kompresi.

Pengerjaan Ulang Pengisian Bawah

Karena teknologi saat ini gagal untuk memastikan kondisi chip yang dipasok dengan baik sehingga beberapa chip yang cacat tidak dapat ditemukan sampai pengujian PCB, pengerjaan ulang dan penggantian sangat dibutuhkan. Jika bahan pengisi bawah chip PCB memiliki stabilitas termal yang sangat baik dan tidak dapat larut, lebih banyak kesulitan pengerjaan ulang akan muncul dan bahkan terkadang seluruh PCB akan ditinggalkan. Jika ikatan kimia yang lemah mengarah ke resin epoksi dari bahan pengisi bagian bawah, resin akan terurai melalui pemanasan atau penambahan reagen kimia setelah pemadatan, yang akan membuat pengerjaan ulang pengisian bagian bawah menjadi lebih mudah.

Penerapan teknologi pengisian bawah pada PCB dapat meningkatkan kekuatan sambungan solder dari beberapa chip seperti BGA dan CSP dan meningkatkan ketahanan jatuh, kinerja siklus anti-panas, dan keandalan PCB. Oleh karena itu, ini akan diterapkan secara besar-besaran dalam perakitan PCB di masa depan.

Sumber Bermanfaat:
• Desain untuk Pembuatan dan Perakitan PCB dan Aturan Umum yang Sesuai dengan
• Proses Perakitan Papan Sirkuit Cetak
• Metode Pemeriksaan Perakitan Papan Sirkuit Cetak
• Beberapa Metode Praktis dalam Mengevaluasi Kemampuan SMT Assembler
• 6 Cara Efektif untuk Memotong Biaya Perakitan PCB Tanpa Mengorbankan Kualitas
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa Opsi Nilai Tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah