É certo que o processo de fixação por esferas não é tão empolgante como outros, tais como a montagem flip-chip e o encapsulamento 2.5D e 3D. Anteriormente, quando lia nas notícias sobre os avanços que se avizinhavam no campo do encapsulamento e as inovações empolgantes que estavam a ocorrer a esse nível, pensava para mim mesmo: «Bem, a fixação por esferas parece tão monótona em comparação com isto.»
Embora o processo de fixação de esferas possa ser erroneamente considerado trivial, as etapas de soldadura envolvidas nesta técnica são, de facto, complexas, e existem muitas variáveis que podem afetar o pacote final com esferas fixadas. Felizmente, caso algum leitor se depare com estes problemas comuns na montagem por fixação de esferas, a Indium Corporation dispõe dos produtos necessários para enfrentar esses desafios.
Resumindo rapidamente o processo padrão de fixação de esferas, existem normalmente duas etapas: uma etapa de pré-aplicação de fluxo e a etapa propriamente dita de montagem do BGA. A etapa de pré-aplicação de fluxo é necessária porque o processo de refluxo para a montagem do pacote sobre o substrato, como no caso dos pacotes flip-chip, provoca uma fraca soldabilidade nos pads na parte inferior do substrato. Por outras palavras, submeter um pacote flip-chip a refluxo a 240 °C, depois remover os resíduos a 95 °C, secar o pacote a 130 °C e, por fim, aplicar o composto de moldagem a 130 °C pode alterar a soldabilidade dos pads inferiores do BGA. Isto pode ser frustrante, uma vez que esses pads ainda nem sequer foram utilizados! Assim, é necessária uma etapa de pré-aplicação de fluxo para proteger a integridade dos pads inferiores do BGA.
Então, quais são os defeitos mais comuns que podem ocorrer devido a isto? A principal consequência de uma fraca soldabilidade numa junta é uma fraca resistência ao cisalhamento da junta, o que pode resultar numa potencial falha da mesma. Isto é especialmente visível nas metalizações de pads que são difíceis de soldar, como o OSP de cobre. A fraca soldabilidade também pode levar a que uma junta de solda simplesmente não se forme, resultando em defeitos de falta de molhagem e, em última análise, causando interrupções elétricas.
Outra falha comum resultante das etapas de pré-aplicação de fluxo é a deformação do substrato. Os substratos utilizados na montagem de semicondutores são, geralmente, bastante finos e propensos a deformar-se durante o aquecimento. Um único componente deformado num telemóvel ou num sensor de um veículo pode causar efeitos duradouros, pelo que os defeitos devem ser corrigidos nas etapas de pré-aplicação de fluxo.
Então, o que significa tudo isto? Embora o processo de fixação de esferas seja complexo e possa apresentar muitos defeitos, a Indium Corporation dispõe de soluções para resolver estes problemas! Destaca-se, em particular, o nosso mais recente fluxo para fixação de esferas, o WS-823, um fluxo comprovado para fixação de esferas em matrizes de grelha (BGA) numa única etapa, concebido para eliminar a etapa de pré-fluxagem, que é dispendiosa e provoca deformações. O WS-823 é um fluxo sem halogéneos, lavável com água, concebido para um processo de fixação de esferas em uma única etapa que elimina a etapa de pré-fluxagem, a fim de criar ligações fiáveis entre as esferas e as pastilhas. Assim, os problemas comuns causados pela pré-fluxagem de um substrato não são apenas reduzidos, mas totalmente eliminados com este fluxo!
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