Khi ở Đông Nam Á vào mùa hè năm ngoái, nhóm kỹ thuật của Indium và tôi đã có cơ hội thảo luận về quy trình nhúng chip lật với một nhà cung cấp thiết bị lớn. Một trong những chủ đề là thiết bị (gói hoặc khuôn bị va chạm) "nhấc" ra khỏi khay nhúng thông lượng chip lật và cách các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến việc thiết bị có thể được gỡ bỏ khỏi thông lượng dính hay không. Các cuộc thảo luận tương tự có liên quan đến tất cả các quy trình nhúng thông lượng và kem hàn, từ chip lật, đến lắp ráp gói MEMS, đến nhúng thông lượng WL-CSP.
Một điều đã từng là bí ẩn trong một thời gian là tại sao các thiết bị nhỏ lại khó nhặt ra khỏi khay nhúng hơn các thiết bị lớn. Điều này có vẻ trái ngược với logic, vì một thiết bị nhỏ hơn:
- sẽ nhẹ hơn (khối lượng thấp hơn), vì vậy điều này sẽ giúp việc nhặt dễ dàng hơn chứ không phải khó khăn hơn
- đối với cùng kích thước và mật độ I/O (số lượng I/O trên một đơn vị diện tích), hiệu ứng của độ nhớt kéo dài ("tack"), như đã thảo luận trước đó, sẽ tỷ lệ tuyến tính với diện tích thiết bị. Vì vậy, sẽ không có hiệu ứng của diện tích tiếp xúc từ thông.
Chúng tôi biết rằng có một khía cạnh thứ ba cần được xem xét: độ chính xác của việc căn chỉnh thiết bị với đầu hút chân không.
Độ chính xác này là một hàm số của mức độ cẩn thận khi căn chỉnh tâm của thiết bị với tâm của vòi phun. Như có thể hình dung, trường hợp xấu nhất là trường hợp đầu hút chân không không chính xác phải hút một gói đã được phép di chuyển xung quanh trong gói ngoài của nó (băng & cuộn hoặc gói bánh quế), sau đó nhúng nó vào chất trợ dung với tốc độ rất cao. Để giảm thiểu hiệu ứng này, đầu hút chân không luôn được thiết kế sao cho chu vi tiếp xúc của nó (luôn nhỏ hơn đường kính biểu kiến của vòi phun) sẽ luôn nằm bên trong khu vực khuôn. Do đó, có một "chiều rộng giữ ngoài" (KOW) được suy ra theo thống kê, rõ ràng có tác động tiêu cực lớn hơn khi gói giảm kích thước.
Trường hợp đơn giản khi sử dụng vòi phun tròn được thể hiện ở hình bên dưới.
Thật đơn giản để thể hiện hiệu ứng như một hàm của chiều rộng gói đối với một gói hình vuông, trong đó "% diện tích hiệu quả" = Diện tích vòi phun / Diện tích gói, như được hiển thị bên dưới. Hãy nhớ rằng lực duy nhất tác động kéo thiết bị lên trên là sự chênh lệch áp suất giữa bên ngoài và bên trong vòi phun, nhân với diện tích bên trong vòi phun.
Lưu ý rằng có những yếu tố khác cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng nhặt các khuôn và gói nhỏ: tất cả đều liên quan đến chênh lệch áp suất giảm giữa bên trong khoang gói/vòi phun được niêm phong và không khí bên ngoài:
- Một rò rỉ nhỏ trong giao diện gói/vòi phun sẽ tác động mạnh hơn đến chân không bên trong vòi phun nhỏ hơn là bên trong vòi phun lớn
- Áp suất khí quyển có thể thay đổi (độ cao so với mực nước biển hoặc điều kiện thời tiết)
Do đó, cơ hội tốt nhất để vòi phun có thể nhặt được một con xúc xắc nhỏ hoặc có vấn đề ra khỏi khay nhúng là thông qua việc thực hiện một hoặc nhiều thao tác sau:
- Flip-chip hoặc thông lượng MEMS có độ "bám dính" thấp
- Diện tích hiệu quả của vòi phun được tối đa hóa bằng thiết kế vòi phun và dung sai thiết bị (giảm KOW)
- Rút chậm từ khay nhúng thuốc
- Dung sai chặt chẽ hơn đối với các "túi" đóng gói cho băng và cuộn hoặc khuôn hoặc gói đóng gói dạng tổ ong
Sự đánh đổi ở đây là chất trợ dung có độ nhớt/độ bám dính thấp có thể không giữ được các thành phần tại chỗ trước hoặc trong quá trình nấu chảy lại và quá trình nhúng và đặt chậm hơn, chính xác hơn sẽ làm giảm năng suất.
Indium Corporation hiện đang mở rộng phạm vi các loại thông lượng dư lượng cực thấp và gần bằng không có thể nhúng và chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn nhiều hơn trong những tháng tới. Vui lòng chia sẻ những phát hiện của bạn với chúng tôi.
Cảm ơn người bạn của tôi , Tiến sĩ Hyoryoon Jo đã đưa ra thuật ngữ "khu vực hiệu quả".
Chúc mừng! Andy
