Il processo ball-attach non è certo entusiasmante come altri, come l'assemblaggio di flip-chip e il packaging 2,5D e 3D. In passato, leggendo le notizie sui progressi del packaging e sulle interessanti innovazioni che si stanno verificando a quel livello, pensavo: "Beh, il ball-attach sembra così noioso rispetto a questo".
Sebbene il processo di ball-attach possa essere erroneamente considerato banale, le fasi di saldatura che rientrano in questa tecnica sono effettivamente complesse e le variabili che possono influire sul pacchetto finale ball-attach sono numerose. Fortunatamente, se i lettori dovessero riscontrare questi comuni problemi di assemblaggio ball-attach, Indium Corporation ha i prodotti adatti per affrontare queste sfide.
Riassumendo rapidamente il processo standard di ball-attach, di solito ci sono due fasi: una fase di preflussaggio e la fase di assemblaggio BGA vera e propria. La fase di preflussaggio è necessaria perché il processo di riflusso per l'assemblaggio dei pacchetti sulla parte superiore del substrato, come quello dei pacchetti flip-chip, causa una scarsa saldabilità delle piazzole sulla parte inferiore del substrato. In altre parole, il reflow di un pacchetto flip-chip a 240°C, il lavaggio dei residui a 95°C, l'asciugatura a 130°C e l'applicazione del composto di stampaggio a 130°C possono modificare la saldabilità delle piazzole BGA inferiori. Questo può essere frustrante perché quelle piazzole non sono ancora state utilizzate! È quindi necessario un passaggio di preflussaggio per proteggere l'integrità delle piazzole BGA inferiori.
Quali sono quindi i difetti più comuni che possono verificarsi? Il risultato principale di una scarsa saldabilità di un giunto è una scarsa resistenza al taglio, che può portare a un potenziale fallimento del giunto. Ciò è particolarmente evidente con metallizzazioni di pad difficili da saldare, come il rame OSP. La scarsa saldabilità può anche portare a una mancata formazione del giunto di saldatura, con conseguenti difetti di apertura non umidi e, in ultima analisi, con aperture elettriche.
Un altro guasto comune che deriva dalle fasi di preflussaggio è la deformazione del substrato. I substrati utilizzati per l'assemblaggio dei semiconduttori sono generalmente molto sottili e soggetti a deformazioni durante il riscaldamento. Un componente deformato in un telefono cellulare o in un sensore di un veicolo può causare effetti duraturi, quindi i difetti devono essere affrontati nelle fasi di preflussaggio.
Cosa significa tutto questo? Sebbene il processo di ball-attach sia complesso e potenzialmente soggetto a molti difetti, Indium Corporation ha le soluzioni per risolvere questi problemi! Particolarmente degno di nota è il nostro nuovo flussante per ball-attach, WS-823, un flussante collaudato per ball-attach a griglia a sfera in un'unica fase, progettato per eliminare la fase di preflussaggio, costosa e causa di deformazioni. WS-823 è un flussante senza alogeni e con lavaggio ad acqua, progettato per un processo di attacco a sfera in un solo passaggio che elimina la fase di preflussaggio per creare giunzioni affidabili tra sfere. Con questo flussante, quindi, i problemi comuni causati dal preflussaggio del substrato non vengono ridotti, ma del tutto eliminati!
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