Aplicación de la tecnología de llenado inferior en ensamblaje de placa de circuito impreso

Clasificación de la tecnología de llenado inferior

El llenado de fondo se puede clasificar en llenado de fondo fluido según la teoría del flujo capilar y llenado de fondo sin fluidez. Hasta ahora, la tecnología de llenado inferior adecuada para chips de BGA, CSP, etc. incluye principalmente:tecnología de llenado inferior capilar, tecnología de láminas adhesivas de fusión en caliente SMT, tecnología ACA (adhesivos conductores anisotrópicos) y ACF (películas conductoras anisotrópicas), ESC (encapsulado epoxi Conexión de soldadura) tecnología y más. Para la tecnología de relleno de fondo capilar y la tecnología de lámina adhesiva de fusión en caliente SMT, el fundente de soldadura y el relleno son independientes entre sí, mientras que para la tecnología ACA y ACF y la tecnología ESC, el fundente de soldadura y el relleno se combinan como uno solo.

Tecnología de llenado inferior capilar

La teoría de la fluidez capilar es así. El líquido con excelente fluidez, como la resina epoxi líquida, se gotea alrededor del chip BGA y CSP y la acción capilar hace que la resina líquida sea absorbida en el espacio entre la parte inferior del chip y la PCB. Luego, la resina, el chip soldado y la PCB se unen mediante el método de calentamiento o curado ultravioleta para proteger los puntos de soldadura, reducir el daño causado por el estrés y aumentar la confiabilidad de los puntos de soldadura.

La tecnología de llenado inferior capilar se aplica en los campos de llenado inferior de chips de PCB y empaque de chips flip. La aplicación de la tecnología de relleno inferior puede distribuir el estrés sufrido por la punta de la bola de soldadura en la parte inferior del chip para aumentar la confiabilidad de toda la PCB. El proceso de llenado del fondo capilar debe implementarse de la siguiente manera. Primero, los chips de montaje superficial como BGA y CSP se montan en la PCB con pasta de soldadura impresa. Luego se lleva a cabo la soldadura por reflujo para que se forme la conexión de aleación. Después de la soldadura por chip, se aplica la tecnología de distribución para llenar el material de relleno inferior en uno o dos bordes en la parte inferior del chip. El material de relleno fluye en la parte inferior del chip y llena el espacio entre el chip y la PCB. Aunque el llenado del fondo capilar es capaz de aumentar considerablemente la confiabilidad, se requieren dispositivos que llenen el material de llenado del fondo, suficiente espacio de fábrica para el ensamblaje del dispositivo y trabajadores que puedan terminar la operación delicada para completar este proceso. Además, la tecnología de llenado inferior capilar no se puede implementar hasta que se complete el ensamblaje de PCB y presenta algunas otras desventajas, como una operación difícil, mucho tiempo y consumo de energía y dificultad en términos de control de la cantidad de llenado. Por lo tanto, la tecnología de llenado de fondo capilar solo se aplica en algunos chips clave o chips cuyo coeficiente de expansión térmica es extremadamente diferente al del sustrato de PCB, por lo que la tecnología de llenado de fondo capilar no se aplica masivamente en el ensamblaje de PCB.

Tecnología de lámina adhesiva termofusible SMT

De acuerdo con las regulaciones de RoHS y WEEE, la tecnología de lámina adhesiva de fusión en caliente SMT presenta ventajas de no tóxico, libre de halógenos, sin residuos de metales pesados, excelente aislamiento, dimensión límite compatible con el tamaño estándar y preciso, conveniente para el montaje de identificación óptica. La lámina adhesiva de fusión en caliente SMT se puede montar entre PCB y BGA o CSP y se puede soldar con soldadura normal con plomo o sin plomo. En el proceso de fusión, la lámina adhesiva no puede verse influenciada por la soldadura y sus atributos de ausencia de evaporación de solventes y ausencia de necesidad de limpieza contribuyen a su condición de material de relleno de PCB ideal. El diagrama de flujo del proceso de la tecnología de lámina adhesiva de fusión en caliente SMT se muestra en la Figura 1 a continuación.

Figura 1

Según la Figura 1, la aplicación de la tecnología de lámina adhesiva termofusible SMT en realidad agrega un paso de montaje de lámina adhesiva termofusible antes del montaje del chip IC, lo que significa que el chip BGA y CSP con la necesidad de relleno inferior se montan con lámina adhesiva termofusible antes del montaje del chip IC. Finalmente, la soldadura por chip y el relleno del fondo se completan en la soldadura por reflujo omitiendo el paso de rellenar. Es muy adecuado para el llenado inferior de PCB con producción de lotes pequeños.

Tecnología ACA y ACF

La tecnología ACA y ACF reduce los procedimientos y los costos al completar simultáneamente la soldadura y el llenado del fondo. Tanto ACA como ACF son adhesivos conductores que generalmente están compuestos por resina matriz y material de relleno conductor, clasificados en ICA (adhesivo conductor isotrópico) y ACA (adhesivo conductor anisotrópico). ACA es un tipo de adhesivo conductor de relleno, capaz de terminar el relleno del fondo con la conexión eléctrica completa. Según las diferencias de formas, ACA se clasifica en forma gelatinosa y forma de película delgada. En general, la ACA en forma de película delgada también se denomina película conductora anisotrópica (ACF). ACA es conductora en la dirección del eje Z, mientras que no es conductora en la dirección de los ejes X e Y. Se coloca una capa de aislamiento sobre una capa de partículas conductoras y las partículas no son conductoras entre sí. La conductividad a lo largo del eje Z solo se puede garantizar cuando las partículas sufren tensión entre el golpe del chip y la placa de sustrato de PCB y la capa aislante se aplasta como resultado de la tensión.

Tecnología ESC

La tecnología ESC, abreviatura de tecnología de conexión de soldadura encapsulada con epoxi, es un nuevo tipo de tecnología con el material de pasta de "partículas de pasta más resina" en lugar de ACF. El flujo del proceso de la tecnología ESC comienza con el goteo del adhesivo de resina de pasta de soldadura en la placa de circuito impreso. Luego, la protuberancia del chip se alinea con la almohadilla de PCB y se monta sobre ella. Finalmente, la soldadura y la solidificación de la resina se completan mediante calentamiento y compresión.

Retrabajo del Relleno del Fondo

Dado que la tecnología actual no garantiza el buen estado de los chips suministrados, algunos chips defectuosos no se pueden encontrar hasta que la prueba de PCB, la reelaboración y el reemplazo sean una gran necesidad. Si el material de relleno inferior del chip de PCB tiene una excelente estabilidad térmica e insolubilidad, surgirán más dificultades de reelaboración e incluso, a veces, se abandonará toda la PCB. Si los enlaces químicos débiles se introducen en la resina epoxi del material de relleno del fondo, la resina se descompondrá al calentarla o al agregarle un reactivo químico después de la solidificación, lo que facilitará mucho la reelaboración del relleno del fondo.

La aplicación de tecnología de relleno inferior en PCB puede aumentar la fuerza de las uniones de soldadura de algunos chips como BGA y CSP y mejorar la resistencia a caídas, el rendimiento del ciclo anti-calor y la confiabilidad de PCB. Por lo tanto, se aplicará masivamente en el ensamblaje de PCB en el futuro.

Recursos útiles:
• Diseño para la fabricación y ensamblaje de PCB y reglas generales que cumple
• Proceso de ensamblaje de tarjetas de circuitos impresos
• Métodos de inspección de ensamblaje de tarjetas de circuitos impresos
• Algunos métodos prácticos en la evaluación de las capacidades del ensamblador SMT
• 6 formas efectivas de reducir el costo de ensamblaje de PCB sin sacrificar la calidad
• Servicio completo de fabricación de PCB de PCBCart - Múltiples opciones de valor agregado
• Servicio avanzado de ensamblaje de PCB de PCBCart - Empezar desde 1 pieza