Peningkatan Rangkaian PCB: Teknologi Pengisian Dasar Canggih

Klasifikasi Teknologi Pengisian Dasar

Pengisian dasar dapat diklasifikasikan menjadi pengisian dasar fluida berdasarkan teori aliran kapiler dan pengisian dasar non-fluida. Hingga saat ini, teknologi pengisian dasar yang cocok untuk chip BGA, CSP dll. terutama meliputi: teknologi pengisian dasar kapiler, teknologi lem panas SMT, teknologi ACA (Adhesif Konduktif Anisotropik) dan ACF (Film Konduktif Anisotropik) serta teknologi ESC (Koneksi Solder Terkapsulasi Epoxi) dan lainnya. Untuk teknologi pengisian dasar kapiler dan teknologi lem panas SMT, flux solder dan filler independen satu sama lain sementara untuk teknologi ACA dan ACF serta teknologi ESC, flux solder dan filler digabungkan menjadi satu.

Teknologi Pengisian Dasar Kapiler

Teori fluida kapiler adalah sebagai berikut. Cair dengan fluabilitas baik seperti resin epoks cair diteteskan di sekitar chip BGA dan CSP dan tindakan kapiler membuat cairan resin tersedot di ruang antara dasar chip dan PCB. Kemudian resin, chip yang diolah, dan PCB dikaitkan bersama melalui metode pemanasan atau pengobatan ultraviolet untuk melindungi titik pengolahan, mengurangi kerugian yang disebabkan oleh stres dan meningkatkan keandalan titik pengolahan.

Teknologi pengisian dasar kapiler diterapkan dalam bidang pengisian dasar chip PCB dan pembalutan flip chip. Penerapan teknologi pengisian dasar dapat mendistribusikan stres yang dialami titik bola solder di dasar chip sehingga meningkatkan keandalan keseluruhan PCB. Proses pengisian dasar kapiler harus diimplementasikan sebagai berikut. Pertama, chip pemasang permukaan seperti BGA dan CSP dipasang pada PCB dengan pasta solder yang dicetak di atasnya. Kemudian reflow soldering dilakukan sehingga koneksi alloy terbentuk. Setelah chip diolah, teknologi distribusi digunakan untuk mengisi bahan pengisian dasar ke satu atau dua tepi di dasar chip. Bahan pengisian mengalir di dasar chip dan mengisi ruang antara chip dan PCB. Meskipun pengisian dasar kapiler mampu meningkatkan keandalan secara signifikan, perangkat pengisian bahan pengisian dasar, ruang pabrik yang cukup untuk perakitan perangkat dan pekerja yang mampu menyelesaikan operasi yang halus diperlukan untuk menyelesaikan proses ini. Lebih jauh lagi, teknologi pengisian dasar kapiler tidak dapat diimplementasikan sampai perakitan PCB selesai dan memiliki beberapa kelemahan lainnya seperti operasi yang sulit, konsumsi waktu dan energi yang besar dan kesulitan dalam hal kontrol jumlah pengisian. Oleh karena itu, teknologi pengisian dasar kapiler hanya diterapkan pada beberapa chip kunci atau chip yang koefisien peregangan termalnya sangat berbeda dari substrat PCB sehingga teknologi pengisian dasar kapiler tidak digunakan secara massal dalam perakitan PCB.

Teknologi Lemb Panas Sheet SMT

Sesuai dengan peraturan RoHS dan WEEE, teknologi lem panas sheet SMT memiliki keuntungan non-toksik, bebas halogen, tanpa sisa logam berat, isolasi yang baik, ukuran boundary kompatibel dengan standar dan ukuran yang presisi, nyaman untuk identifikasi optik pemasangan. Lem panas sheet SMT dapat dipasang antara PCB dan BGA atau CSP dan dapat diolah dengan craft pengolahan timbal atau bebas timbal biasa. Dalam proses meleleh, lem sheet tidak dapat dipengaruhi oleh solder dan atributnya tanpa penguapan pelarut dan tanpa kebutuhan pembersihan semuanya berkontribusi pada statusnya sebagai bahan pengisian PCB ideal. Diagram alur proses teknologi lem panas sheet SMT ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah.

Gambar 1

Berdasarkan Gambar 1, penerapan teknologi lem panas sheet SMT sebenarnya adalah menambahkan langkah pemasangan lem panas sheet sebelum pemasangan chip IC, yang berarti chip BGA dan CSP yang membutuhkan pengisian dasar dipasang dengan lem panas sheet sebelum pemasangan chip IC. Akhirnya pengolahan chip dan pengisian dasar diselesaikan dalam reflow soldering dengan langkah refilling dihilangkan. Ini sangat cocok untuk pengisian dasar PCB dengan produksi batch kecil.

Teknologi ACA dan ACF

Teknologi ACA dan ACF mengurangi prosedur dan biaya dengan secara bersamaan menyelesaikan pengolahan dan pengisian dasar. Keduanya ACA dan ACF adalah adesif konduktif yang umumnya terdiri dari resin matriks dan bahan pengisi konduktif, diklasifikasikan menjadi ICA (adesif konduktif isotropik) dan ACA (adesif konduktif anisotropik). ACA adalah jenis adesif pengisi konduktif, capable of menyelesaikan pengisian dasar dengan koneksi listrik selesai. Berdasarkan perbedaan bentuk, ACA diklasifikasikan menjadi bentuk gelatin dan bentuk film tipis. Secara umum, ACA bentuk film tipis juga disebut film konduktif anisotropik (ACF). ACA konduktif sepanjang arah sumbu Z sementara tidak konduktif sepanjang arah sumbu X dan Y. Lapis isolasi ditempelkan di atas lapis partikel konduktif dan partikel tidak konduktif satu sama lain. Hanya ketika partikel mengalami stres antara bump chip dan pad substrat PCB dan lapis isolasi dihancurkan sebagai akibat stres, konduktivitas sepanjang sumbu Z dapat dijamin.

Teknologi ESC

Teknologi ESC, singkatan dari epoxy encapsulated solder connection technology, adalah jenis teknologi baru dengan bahan pasta "partikel pasta plus resin" alih-alih ACF. Alur proses teknologi ESC dimulai dengan teteskan pasta solder resin adhesive pada pad PCB. Kemudian bump chip diaratakan dengan pad PCB dan dipasang di atasnya. Akhirnya, pengolahan dan pengakuan resin diselesaikan melalui pemanasan dan kompresi.

Rework Pengisian Dasar

Karena teknologi saat ini gagal memastikan kondisi baik chip yang disuplai sehingga beberapa chip cacat tidak dapat ditemukan sampai uji PCB, rework dan penggantian sangat dibutuhkan. Jika bahan pengisian dasar chip PCB memiliki stabilitas termal yang baik dan tidak larut, lebih banyak kesulitan rework akan timbul dan kadang-kadang seluruh PCB akan dibuang. Jika ikatan kimia lemas dimasukkan ke dalam resin epoksi bahan pengisian dasar, resin akan terurai melalui pemanasan atau penambahan reagen kimia setelah pengakuan, yang akan membuat rework pengisian dasar jauh lebih mudah.

Penerapan teknologi pengisian dasar dalam PCB dapat meningkatkan kekuatan sambungan solder dari beberapa chip seperti BGA dan CSP dan meningkatkan kejatuhan, kinerja siklus panas dan keandalan PCB. Oleh karena itu, itu akan digunakan secara massal dalam perakitan PCB di masa depan.

Sumber Berguna:
• Design for Manufacture and Assembly of PCBs and General Rules it Conforms to
• Printed Circuit Boards Assembly Process
• Printed Circuit Board Assembly Inspection Methods
• Some Handy Methods in Evaluating SMT Assembler's Capabilities
• 6 Effective Ways to Cut PCB Assembly Cost Without Sacrificing Quality
• Full Feature PCB Manufacturing Service from PCBCart - Multiple Value-added options
• Advanced PCB Assembly Service from PCBCart - Start from 1 piece