Pop presentation

LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.1®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.Pop制成的优势A.使PoP叠层接口缩小为0.4mm间距，新技术可缩小至0,2mm间距，可支持新型高密度内存架构。B.在现有封装足迹范围内形成更大的硅片面积，有利于系统架构师和IC设计师。C.支持底部封装范围内的倒装芯片、引线结合、叠层式芯片和被动集成，进而增加集成和设计的灵活性。D.使封装翘曲减小，为高密度细间距应用带来更薄PoP叠层和更出色表面组装组件。PoP封装提供的平台在有效控制成本基础上，为逻辑与存储3-D集成提供更多选择方案E、对于底层元件上表面是嵌入式球状来讲，可以大范围的降低连锡，组装后可降低高度，增强可靠性。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.PoP技术在SMT应用的常见问题元器件翘曲变形对装配良率(焊接不良)的影响助焊膏锡膏浸蘸预温阶段焊接完毕元件封装过程中产生变形最大是在进行模塑(封胶)之后，我们发现随着元件尺寸的增加，其变形量也会增大。堆叠的两个元件，底部元件变形量会相对大一些(随着体积变形会大)。来自不同供应商的元器件其变形量也会不一样。之所以会产生翘曲变形是因为元器件中各种材料的弹性模量和热膨胀系数各不一样，如果所选用材料以上特性差异越大，再加上物理尺寸的影响(长宽厚)，其变形就越明显。要保证较高的装配良率，对堆叠元件的平整度要求很重要。另外，还有BGA锡球尺寸不均所造成锡球接触不到焊盘所造成的焊接不良。要选择质量好的供应商。可作器件高温变形测试，采用DIC（Digitalimagecorrelation）方法进行器件的高温变形测试。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.助焊膏锡膏优点1.工艺好控制，保质期长2.不会放大焊球本来存在的大小差异；3.产品廉价优点1.可以一定程度地补偿元件及基板的翘曲变形2.对锡球本来存在的大小差异有弥补作用3.增多焊锡量，提高焊接可靠性4.越小的零件，越有焊接优势Disadvantages1.对零件的翘曲变形无补偿作用2.对锡球本来存在的大小差异无弥补作用缺点1.由于锡粉颗粒极小，保质期短暂2.可供选择的这类锡膏有限，价格昂贵。POP助焊膏与锡膏的优缺点LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.POP锡膏颗粒的选择锡粉4号粉5号粉6号粉粒径(μm)20-3810-255-20锡粉状态KOKIPOP锡膏不同粒径的分布LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.锡粉粒径大小与浸蘸状态锡粉4号粉5号粉6号粉粒径（μm）20-3810-255-20部品0.2mmpitch0.1mmdia.0.5mmpitch0.2mmdia.0.65mmpitch0.38mmdia.0.2mmpitch0.1mmdia.0.5mmpitch0.2mmdia.0.65mmpitch0.38mmdia.0.2mmpitch0.1mmdia.0.5mmpitch0.2mmdia.0.65mmpitch0.38mmdia.浸蘸状态浸蘸不可浸蘸浸蘸不稳定可浸蘸但高度不足不可浸蘸浸蘸不稳定良好不可浸蘸良好良好浸蘸高度(μm)---6075---1080207090転写重量（mg）---1.54.5---250.338ALeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.POP锡膏使用注意事项A.从冰箱取出，放置3小时以上进行回温（25度的室温可放置3天）B.开封后使用干净的刮刀进行10回搅拌，建议不使用搅拌机搅拌，并开封后48小时内使用C.防止异物进入，将锡膏放入圆盘中，放入锡膏后为防止挥发增粘，异物混入将内盖盖好D.沾锡部位进行测量，测量锡膏厚度，比率为锡球的50%～70%；E.每8小时将圆盘中的锡膏报废对圆盘进行彻底清洗，为防止异物混入可在溶剂槽中清洗（如果可以请使用超声波F.将溶剂擦干并用气枪吹洗，检查是否有锡膏附着。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.POP锡膏使用CheckSheet日期时间废弃圆盘中剩余的锡膏在溶剂槽中清洁圆盘与刮刀用溶剂冲洗圆盘与刮刀使用无尘纸将圆盘与刮刀擦拭干净用气枪清洁圆盘与刮刀确认清洁度添加锡膏膜厚测量（请将锡膏印刷）锡膏厚度（μm）作业者签名LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.回流曲线测温板的制作A.建议使用实装板埋入热电偶进行实测；B.埋入热电偶时，焊点尽可能细小，分散均匀；C.最好埋入上下层芯片中心，（钻小孔放之）利于控制其温差，减少热温差造成的变形；D、测试时模拟过板距离测试。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.回流曲线工艺的控制要素A、由于无铅焊接的温度较高，较薄的元件和基板（厚度可达0.3mm）在回流焊接过程中很容易热变形，需要细致的优化回流焊接温度曲线。同时，监控顶层元件表面与底层元件内部温度非常重要（温差控制在1度内），既要考虑顶层元件表面温度不要过高，又要保证底层元件焊球和锡膏充分熔化形成良好的焊点。B.对于多层堆叠装配，升温速度建议控制在1.5度/sec.以内，防止热冲击及炉内移位或其他焊接缺陷。在保证焊接品质的前提下，让回流温度(PEAK)尽量的低，建议238°c～242°c以内，最大程度的降低热变形的可能。C.元件在焊接过程中高度会有一定程度的降低，甚至无缝隙，这可以补偿焊球高度的不一致性，但是基板焊盘要设计适当的公差，将焊接过程中的变形及不共面性一并考虑。D.建议一定要使用氮气回流，确保完全焊接。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.使用氮气vs无氮气无氮气使用氮气LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.Pre-heattemp.160~180ºC120sec.Peaktemp.230~250ºC(ºC)Ramp-uptemp.1.0~3.0ºC/sec.180240(sec.)Over220ºC30sec.12060300200250100150500Pre-heattemp.110~160ºC60sec.Lowerlimit:110~160ºC60sec.Upperlimit:160~180ºC120sec.N2atmosphererecommendedS3X70-NT2:O2density2000ppmS3X811-NT2:O2density500ppmS3X812-NT2:O2density200ppm建议Profile(如图示）LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.回流后X-RAY的检测1.堆叠两层应用X－Ray来检查应该没有什么问题，只要在产品上设计适当的参照，可以轻易检查出元件是否有偏移等。但对于多层堆叠，要清楚的检查各层焊点情况实非易事，这时需要X－Ray检查仪具有分层检查的功能。2.如果有条件的话可以做切片分析，可以帮助确认哪部位不良，准确判读不良位置和原因。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.不良品返修A.对于传统POP来讲，维修起来要更细心；底层下部和上层下部都是有球的，这种芯片维修和普通BGA维修都是一样的，可以选择专业的BGA返修设备也可凭经验手工返修。B.对于底层上部是pad，经试验证明，这种芯片也无需特别在上表面植球，只要保证清洁平整即可。LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.Pop产品系列产品型号锡粉平均粒径尺寸(大约)0.65mm间距(锡球直径:450µm)0.5mm间距(锡球直径:300μm)0.2mm间距(锡球直径:100μm)建议回流条件助焊膏TF-MP1---适用适用不可大气or氮气(浓度:2000ppm)锡膏S3X70-NT217µm适用不可不可氮气浓度:2000ppmS3X811-NT211µm适用适用不可氮气浓度:500ppmS3X812-NT25.6µm适用适用适用氮气浓度:200ppmKOKIPOP锡膏产品系列LeadfreeSOLUTIONSyoucanTRUST®CHALLENGINGNEWTECHNOLOGIESCopyright(C)2012KokiCompanyLimited.AllRightsReserved.*1.Viscosity:Malcomspiralviscometer,PCU-205at25ºC10rpm*2.Copperplatecorrosion:InaccordancewithIPCJ-STD-004A*3.Halogencontent::BSEN14582*4.Fluxtype:AccordingtoIPCJ-STD-004AApplicationStampingProductS3X70-NT2S3X811-NT2S3X812-NT2AlloyComposition(%)SnAg3.0Cu0.5Meltingpoint(ºC)217-219Particlesize(µm)10-255-201-20FluxHalogencontent*3(ppm)0Fl