BGA植球解决方案
BGA基板植球技术解决方案
一、    BGA封装技术简介
      BGA(Ball Grid Array球栅阵列)封装出现于上世纪90年代初期,现已发展成为一项较为成熟的高密度封装技术。BGA封装主要适用于PC芯片组、微处理器/控制器、ASIC、门阵、存储器、DSP、PDA、PLD等器件的封装,并朝着细节距、高I/O端数方向发展。由于BGA/CSP封装的焊料球是以阵列形式排布在封装基片下面,因而可极大地提高器件的I/O数,缩小封装体尺寸,节省组装的占位空间。通常,在引线数相同的情况下,封装体尺寸可减小30%以上。下图是一种典型的BGA封装芯片:

      下图显示了BGA封装与传统封装形式的区别:

      随着我国半导体制造和封装水平的快速提高,在国际IC高端封装领域占主导地位的BGA/CSP封装技术正逐渐开始被国内厂商使用。目前已有此类生产线在大陆封测厂运转,并有多家厂商正在调研设备性能和制程工艺。BGA基板植球机是建立国产化BGA/CSP封装生产示范线所必须攻克的关键技术之一。
二、    BGA基板植球机简介
      BGA基板植球机动作流程如下:

助焊剂针转写方式
助焊剂印刷方式
      BGA基板植球机用图像处理技术定位基板,用针转写或印刷的方式涂助焊剂,然后把锡球固定在基板的相应位置。植球后,用画像处理系统检查基板,把不合格的基板放进废料盒,合格品进入下一道工序——回流炉。BGA基板植球机可以分为基板上料装置、焊球供给、针转写/印刷、植球和基板传送部分等子系统。
三、    上海微松公司BGA基板植球机产品系列
  1. 全自动BGA基板植球机

      主要技术指标:
    指标名称
指标
基板尺寸
30-100W×150-300L(mm)
基板厚度
0.1-5.0(mm)
最小端子间距
0.5(mm)
最大植球区域
80W×260L(mm)
一次植球数量
40000个
锡球直径
Ф0.15mm-Ф0.76mm
一次植球时间
<10秒
良率
大于99.9%
检测功能
球径、球间距、球偏移、缺球、链球、球大小
植球精度
±0.025(mm)
 
  2. 半自动BGA基板植球机

      半自动BGA基板植球机,采用手工上料方式,图像处理系统辅助定位,用印刷方式实现助焊剂涂布,人工植球。该机型具有很高的性价比。
      主要技术指标

基板尺寸
Substrate size
    Max : 300*80mm
仅需要更换治具和网版就可以满足生产需求
Only need change tooling and stencil to meet the product
球直径
Ball size
 Min :0.2mm
球间距
Ball pitch
      Min : 0.4mm
植球精度
precision
±0.03mm
 
处理能力
Throughput
UPH 30(估)
工作过程涉及人工,此为估计值
Estimated value

 
  3. 手动BGA基板植球机

      特征:
      Ø  定位精准可靠,手动基板植球机采用机械定位方式,定位准确,植球成功率高
      Ø  对应多种品种,对应不同的品种的基板,只要更换治具即可,操作方便
      Ø  双刮刀独立自动运行且有压力调节系统,有效的控制刮胶量,保证植球成功率
      Ø  更换新品种时所用植球治具价格低廉,大幅降低成本
  4. BGA基板植球治具

四、    上海微松BGA基板植球机的优势
      微松公司的BGA基板植球设备的主要创新点如下:
   (1)采取针转写方式有效克服基板弯曲的问题。
   (2)采用独创的球配列技术和极力缩短真空路径的搭载头,能实现锡球的无误安定搭载。
   (3)使用新型的自动供球和吸取方式,大大提高供球盘中球的利用率,从而降低焊球的氧化劣化风险。
   (4)采用精密的传动机构,结合先进的图像处理系统和传感技术,能实现转写、搭载时的精密定位和自动位置补正。转写、搭载的精度可以达到±0.025mm以内。
   (5)设备配备植球完成品的视觉自动检查和分类功能,开发的图像处理算法能够快速有效地检测出多球、少球、缺陷、错位等不良品。
   (6)人机界面友好,便于操作。