... und schon sind wir wieder bei der Frage: "Wie klein muss ein Lotpulverpartikel sein, um eine bestimmte Höckerhöhe oder einen bestimmten Höckerdurchmesser zu erreichen? Es gibt viele Faktoren, die dies steuern, aber wenn man die Metallbeladung und andere Variablen zweiter Ordnung aus dem Bild nimmt, sind die beiden wichtigsten Fragen, die zu beantworten sind:
-Wie groß ist die Beule (Breite oder Höhe)?
-Wie groß ist die zulässige Abweichung zwischen Höhe und Durchmesser des Stoßfängers?
Wenn die Abmessungen des Lötstopps schrumpfen, wirkt sich die endliche Größe der Partikel in der Lotpaste, die zur Bildung dieses Stumpfes verwendet wird, auf die endgültige Variabilität des Lötstopps aus. Die folgende Abbildung zeigt eine visuelle Beschreibung:
Die Variabilität ergibt sich also daraus, dass jedes Lotpastendepot eine bestimmte Anzahl von Lotpartikeln enthält; mehr oder weniger Lotpartikel als das daneben liegende und so weiter. Die Frage ist also: Wie viele Lotpartikel (n) und mit welchem Durchmesser (d)?
Man beachte, dass n = [N(max)-N(min)] / 2
Die Auswirkungen können Sie der beigefügten Tabelle entnehmen:
Aus der obigen Tabelle geht beispielsweise hervor, dass bei einem Bump-Durchmesser von 200 µm und einer zulässigen Abweichung von 5 µm (2,5 %) über das gesamte Substrat hinweg, wenn die Anzahl der Lotpartikel in jeder Ablagerung um bis zu 2 (n=2) variieren kann, Pulver des Typs 3 ausreichend ist. Wenn der Druckprozess eine große Schwankung von Ablagerung zu Ablagerung ergibt - vielleicht bis zu 10 Partikel (n=10) - dann wird Pulver des Typs 4 benötigt.
Ich möchte eine neue Richtlinie(Mackie's Rule) vorschlagen, die zu den beiden vorhergehenden hinzukommt und besagt, dass eine gute Überschätzung des Lotpulvertyps, der für Bumps mit einem mittleren Durchmesser D und einer gewissen gewünschten Variabilität benötigt wird, auf dem Plus oder Minus des Volumens von fünf (n=5) Lotpulverpartikeln des größten erwarteten Durchmessers für ein Pulver dieses Typs basieren sollte.
Es bleiben viele Fragen offen - wahrscheinlich die kritischsten:
1/ Variabilität: Wie definieren Sie die Variabilität unter der Annahme einer Gaußschen Verteilung der Höckerdurchmesser? 2 sigma; 3 sigma?.
2/ Druckverfahren: Beachten Sie auch, dass diese Regel auf dem beim letzten Mal besprochenen FCI-"Drive-in"-Prozess basiert. Die Freisetzung von Lotpaste aus der Schablone erhöht die Variabilität und macht sie aufgrund der Thixotropie der Paste auch (kritisch) zeitabhängig.
3/ Kann der Durchmesser des Höckers als vernünftige Schätzung für einen kugelförmigen Höcker verwendet werden?
Ich freue mich darauf, dass mir jemand das Gegenteil beweist, aber zumindest haben wir eine Grundlage für Empfehlungen.
Vielen Dank auch an Ron Lasky für den Hinweis auf die Unklarheiten in der ursprünglichen Beschreibung des obigen Ansatzes.
Zum Wohl! Andy
