Application de la technologie de remplissage par le bas dans l'assemblage de cartes de circuits imprimés

Classification de la technologie de remplissage par le bas

Le remplissage du fond peut être classé en remplissage du fond de fluidité basé sur la théorie de l'écoulement capillaire et le remplissage du fond de non fluidité. Jusqu'à présent, la technologie de remplissage par le bas adaptée aux puces BGA, CSP, etc. comprend principalement :la technologie de remplissage par le bas capillaire, la technologie de feuille adhésive thermofusible SMT, la technologie ACA (Anisotropically Conductive Adhesives) et ACF (Anisotropically Conductive Films), ESC (Epoxy Encapsulated Connexion à souder) et plus encore. Pour la technologie de remplissage de fond capillaire et la technologie de feuille adhésive thermofusible SMT, le flux de soudure et la charge sont indépendants l'un de l'autre tandis que pour la technologie ACA et ACF et la technologie ESC, le flux de soudure et la charge sont combinés en un seul.

Technologie de remplissage du fond capillaire

La théorie de la fluidité capillaire va comme ça. Un liquide avec une excellente fluidité, tel que la résine époxy liquide, coule autour de la puce BGA et CSP et l'action capillaire fait que la résine liquide est aspirée dans l'espace entre le fond de la puce et le PCB. Ensuite, la résine, la puce soudée et le PCB sont fixés ensemble par la méthode de chauffage ou de durcissement aux ultraviolets afin de protéger les points de soudure, de réduire les dommages causés par le stress et d'augmenter la fiabilité des points de soudure.

La technologie de remplissage de fond capillaire est appliquée dans les domaines du remplissage de fond de puces PCB et de l'emballage de puces retournées. L'application de la technologie de remplissage par le bas peut répartir la contrainte subie par la pointe à bille de soudure au bas de la puce afin d'augmenter la fiabilité de l'ensemble du circuit imprimé. Le processus de remplissage du fond capillaire doit être mis en œuvre comme suit. Tout d'abord, les puces à montage en surface telles que BGA et CSP sont montées sur le PCB avec de la pâte à souder imprimée dessus. Ensuite, le soudage par refusion est effectué de manière à former une connexion en alliage. Après le soudage des puces, la technologie de distribution est appliquée pour remplir le matériau de remplissage inférieur dans un ou deux bords au bas de la puce. Le matériau de remplissage coule au bas de la puce et remplit l'espace entre la puce et le PCB. Bien que le remplissage du fond capillaire soit capable d'augmenter considérablement la fiabilité, des dispositifs remplissant le matériau de remplissage du fond, un espace d'usine suffisant pour l'assemblage du dispositif et des travailleurs capables de terminer des opérations délicates sont nécessaires pour mener à bien ce processus. De plus, la technologie de remplissage par le bas capillaire ne peut pas être mise en œuvre tant que l'assemblage du circuit imprimé n'est pas terminé et présente d'autres inconvénients tels qu'un fonctionnement difficile, une consommation de temps et d'énergie importante et des difficultés en termes de contrôle de la quantité de remplissage. Par conséquent, la technologie de remplissage de fond capillaire n'est appliquée que sur certaines puces clés ou puces dont le coefficient de dilatation thermique est extrêmement différent de celui du substrat de PCB, de sorte que la technologie de remplissage de fond capillaire n'est pas appliquée massivement dans l'assemblage de PCB.

Technologie de feuille adhésive thermofusible SMT

Conformément aux réglementations RoHS et WEEE, la technologie des feuilles adhésives thermofusibles SMT présente les avantages d'être non toxique, sans halogène, sans résidus de métaux lourds, une excellente isolation, une dimension limite compatible avec une taille standard et précise, pratique pour le montage d'identification optique. La feuille adhésive thermofusible SMT peut être montée entre PCB et BGA ou CSP et peut être soudée avec du plomb normal ou un brasage sans plomb. En cours de fusion, la feuille adhésive ne peut pas être influencée par la soudure et ses attributs d'absence d'évaporation de solvant et d'absence de nécessité de nettoyage contribuent tous à son statut de matériau de remplissage PCB idéal. Le diagramme de flux de processus de la technologie de feuille adhésive thermofusible SMT est illustré à la figure 1 ci-dessous.

Figure 1

Sur la base de la figure 1, l'application de la technologie de feuille adhésive thermofusible SMT ajoute en fait une étape de montage de la feuille adhésive thermofusible avant le montage de la puce IC, ce qui signifie que les puces BGA et CSP nécessitant un remplissage inférieur sont montées avec une feuille adhésive thermofusible. avant le montage de la puce IC. Enfin, le soudage des puces et le remplissage du fond sont terminés lors du soudage par refusion, l'étape de remplissage étant omise. Il convient tout à fait au remplissage par le bas des PCB avec une production en petits lots.

Technologie ACA et ACF

La technologie ACA et ACF réduit les procédures et les coûts en réalisant simultanément le soudage et le remplissage du fond. L'ACA et l'ACF sont des adhésifs conducteurs qui sont généralement composés d'une résine matricielle et d'un matériau de remplissage conducteur, classés en ICA (adhésif conducteur isotrope) et ACA (adhésif conducteur anisotrope). ACA est un type d'adhésif conducteur de remplissage, capable de terminer le remplissage du fond avec une connexion électrique terminée. Sur la base des différences de formes, l'ACA est classée en forme gélatineuse et en film mince. Généralement, l'ACA sous forme de film mince est également appelé film conducteur anisotrope (ACF). L'ACA est conducteur dans la direction de l'axe Z alors qu'il n'est pas conducteur dans la direction des axes X et Y. Une couche isolante est posée sur une couche de particules conductrices et les particules ne sont pas conductrices entre elles. Ce n'est que lorsque les particules souffrent de contraintes entre la bosse de puce et le tampon de substrat PCB et que la couche isolante est écrasée en raison de la contrainte, que la conductivité le long de l'axe Z peut être assurée.

Technologie ESC

La technologie ESC, abréviation de technologie de connexion par soudure encapsulée époxy, est un nouveau type de technologie avec le matériau de pâte de "particules de pâte plus résine" au lieu d'ACF. Le flux de processus de la technologie ESC commence par l'adhésif de résine de pâte à souder dégoulinant sur la pastille de circuit imprimé. Ensuite, la bosse de puce est alignée avec le tampon de PCB et montée dessus. Enfin, la soudure et la solidification de la résine sont complétées par chauffage et compression.

Reprise du remplissage du fond

Étant donné que la technologie actuelle ne parvient pas à garantir le bon état des puces fournies, certaines puces défectueuses ne peuvent pas être trouvées tant que les tests, les retouches et les remplacements de PCB sont indispensables. Si le matériau de remplissage inférieur de la puce PCB a une excellente stabilité thermique et insolubilité, davantage de difficultés de retravail apparaîtront et même parfois, l'ensemble du PCB sera abandonné. Si des liaisons chimiques faibles sont introduites dans la résine époxy du matériau de remplissage inférieur, la résine sera décomposée par chauffage ou ajout de réactif chimique après la solidification, ce qui facilitera grandement la reprise du remplissage inférieur.

L'application de la technologie de remplissage par le bas dans les PCB peut augmenter la résistance des joints de soudure de certaines puces telles que BGA et CSP et améliorer la résistance à la chute, les performances du cycle anti-chaleur et la fiabilité des PCB. Par conséquent, il sera massivement appliqué dans l'assemblage de PCB à l'avenir.

Ressources utiles :
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