Electronique FAQ

Je rencontre une oxydation de mes cadres en cuivre après le durcissement final. Je ne veux pas soumettre mes assemblages à un nettoyage à l'acide rigoureux et augmenter mes coûts. Existe-t-il des alternatives ?

Il s'agit d'un problème courant auquel les entreprises d'assemblage de circuits intégrés ont été confrontées. Le post-moulage, le durcissement final et la cuisson sont réalisés par lots dans un four. Les températures de ce processus peuvent dépasser 200 degrés celcius et, dans une atmosphère d'air, conduisent à l'oxydation des cadres en cuivre.

La meilleure solution consiste à utiliser une atmosphère inerte dans le four de post-moulage. La plupart des fours standard pour ce processus ne sont pas conçus pour utiliser une atmosphère inerte. Il existe plusieurs fournisseurs qui fabriquent des fours à atmosphère inerte pour ce processus. Le niveau idéal de ppm d'O2 pour ce procédé est <1000 ppm. À ces niveaux de ppm d'O2, il est possible d'obtenir un bon durcissement final et d'éliminer l'oxydation des cadres en cuivre et en plomb. Le coût initial de remplacement des fours peut être légèrement prohibitif ; cependant, le coût global de possession sera réduit et la qualité de l'assemblage sera améliorée, sans parler de l'élimination des problèmes environnementaux potentiels liés à l'élimination de l'oxyde de cuivre par décapage à l'acide et le nettoyage à l'eau désionisée.

Air Products propose un système intelligent de contrôle de l'azote (INCS) qui peut surveiller les niveaux de ppm d'O2 dans le four de polymérisation et maintenir un niveau constant de ppm d'O2 tout en contrôlant la consommation d'azote gazeux. Demandez à Air Products d'évaluer vos procédés et de vous aider à passer à un procédé de durcissement post-moulage sous atmosphère inerte.

Nous constatons un mauvais débit de sous-remplissage dans nos assemblages de puces retournées. Quelle est la cause possible et existe-t-il une solution qui pourrait être mise en œuvre pour améliorer notre processus de sous-remplissage ?

Un mauvais débit de sous-remplissage est une préoccupation commune dans l'assemblage des copeaux et est dû à plusieurs problèmes. Le problème prédominant est la présence de contaminants laissés derrière l'ensemble de post-refusion. Le principal contaminant est le résidu de fondant. Bien que vous puissiez nettoyer l'assemblage après refusion, la probabilité que le flux reste est élevée. La plupart des flux se polymérisent pendant le processus de refusion dans l'air ou à un niveau élevé d'O2 ppm (> 500 O2 ppm). Les processus de nettoyage actuels peuvent ne pas être suffisamment efficaces pour éliminer tous les résidus sous la puce basculante. La clé est d'utiliser une atmosphère inerte, comme l'azote ou l'argon, pour éliminer les niveaux élevés d'O2. Les niveaux élevés d'O2 entraîneront la polymérisation du flux et seront difficiles à nettoyer.

La meilleure pratique consiste à utiliser un niveau d'O2 ppm d'environ 100 ppm. Cela vous donnera deux avantages : 1) réduire les risques de polymérisation du flux et permettre de bons résultats après le nettoyage, et 2) permettre au flux de rester actif plus longtemps, en augmentant les propriétés de flux pour assurer un bon mouillage et fournir un joint de soudure fiable.

Air Products peut vous aider à évaluer vos processus et proposer des solutions dans ce domaine.

Nous évaluons actuellement l'utilisation de fil de cuivre à la place du fil d'or dans notre processus d'assemblage des fils. Dans notre conversion du fil d'or au fil de cuivre, nous avons mis en place l'utilisation de la formation de boules de formage de gaz (5 % H2 / 95 % N2). Devons-nous former du gaz pour le fil de cuivre ?

C'est une question qui a été posée par le passé et la formation de billes à air libre (FAB) à l'aide de gaz de formage (5 % H₂ / 95 % N₂) est très courant pour les fils de cuivre. Le FAB utilisant du cuivre a été étudié et, bien que la plupart des gens croient que le cuivre ne s'oxyde pas ; cependant, c'est le cas. Si le FAB est effectué dans l'air, vous rencontrerez une fine couche d'oxyde sur la bille et vous aurez besoin d'une plus grande force de la liaison entre le fil et le bloc d'interconnexion du circuit intégré (IC). Cette force plus importante peut provoquer des micro-fissures sous le tampon d'interconnexion, ce qui est difficile à observer et à voir dans certains procédés de connexion de fils en cuivre. Pour éviter la formation de cette couche d'oxyde, un gaz de formage est fortement recommandé.

Air Products peut fournir plusieurs options d'approvisionnement pour le gaz de formage, des cadres de bouteilles pré-mélangés aux systèmes de mélange sur site. Nous avons la connaissance et l'expertise pour fournir des solutions en toute sécurité pour vos processus d'assemblage de circuits intégrés et pour améliorer vos processus.

We are currently evaluating the use of copper wire in place of gold wire in our wire bonding assembly process. In our conversion from gold to copper wire, we implemented the use of forming gas (5% H2/95% N2) form ball formation. Do we need forming gas for copper wire?

Quelle est la meilleure façon de réduire l'écume formée dans un procédé de soudure à la vague sans plomb (alliage SAC) ?

Les scories sont des déchets, bien qu'ils puissent être récupérés, leurs coûts sont élevés. Les crasses entraînent des problèmes de maintenance de l'équipement et réduisent la disponibilité de l'équipement. Il existe une variété d'inhibiteurs de crasse qui peuvent être utilisés sur la surface du pot de soudure, mais soyez prudent dans la sélection du matériau approprié pour votre processus. Il faut comprendre la chimie utilisée et savoir si elle va nuire à la machine et aux personnes qui travaillent sur le système. Ces produits chimiques sont placés sur la soudure dans le pot de soudure et forment une couche sur la soudure fondue pour réduire la formation d'oxyde métallique.

Les produits chimiques devront être remplacés régulièrement. Le recouvrir d'un inhibiteur de crasse est un moyen de protéger le pot, mais la soudure provenant du générateur d'ondes serait exposée à l'air et créerait de la crasse et pourrait à son tour se fixer aux fils des composants et former des courts-circuits. Un autre problème potentiel lié à l'utilisation d'une poudre d'inhibiteur de crasse est que les particules peuvent s'accumuler sur le côté inférieur du panneau, entraînant des défauts et des processus de nettoyage agressifs.

Une autre méthode consiste à utiliser un gaz d'inertage à l'azote qui peut être introduit via un couvercle d'inertage sur la zone de l'onde ou un système de soudure à l'onde entièrement inerté. L'utilisation de l'azote peut réduire efficacement les scories en déplaçant l'air au-dessus du pot de soudure et en formant un nuage de gaz sur le générateur d'ondes, réduisant ainsi les micro-scories.

Au-delà des avantages d'une atmosphère inerte en matière de réduction des scories, on peut bénéficier d'avantages tels qu'un meilleur mouillage de la soudure dans les trous traversants plaqués (PTH) ou le remplissage du baril.

Il y a plusieurs raisons au remplissage insuffisant de la PTH pendant le soudage à la vague. La principale raison est un mouillage médiocre qui peut être dû à l'oxydation des fils, à l'oxydation dans le baril, à un flux insuffisant, etc. Une façon d'augmenter le remplissage du baril est d'utiliser une atmosphère inerte, comme l'azote, qui augmentera le mouillage de la soudure dans le tube en déplaçant l'air et, à son tour, permettent à votre flux chimique de fonctionner plus efficacement. Vous pouvez également utiliser un flux plus agressif qui nécessitera un nettoyage intensif après la vague et augmentera vos coûts.

Un autre avantage est la possibilité de passer à une chimie de flux moins active pour réduire le volume de flux requis par panneau. Les défauts du procédé de brasage à la vague nécessitent une reprise manuelle intensive à un coût. En utilisant une couche d'azote dans le procédé de soudure à vague, on peut réduire efficacement les défauts les plus courants observés.

L'utilisation d'une atmosphère inerte dans le procédé de brasage à la vague permettra de réduire plusieurs défauts, y compris les ponts, les glaçons et améliorera le problème de voidage. Le remplissage du trou traversant sera également amélioré. La réduction dépendra de l'O₂ les niveaux de ppm et le type de système d'inertage utilisé. Notre travail dans ce domaine a permis de réduire les défauts totaux de plus de 50 %. La réduction des crasses est également un avantage que nous avons connu au fil des ans avec notre technologie. Voici le tableau fourni par l'un de nos clients sur la réduction des défauts à l'aide d'une atmosphère inerte pour le SAC 305 dans le soudage à vague.

Air Products a développé un 3^e génération nouvelle génération de kit d’inertage à l’azote, NitroFAS™ Inert Wave Soldering (IWS), qui a été mise en œuvre avec succès dans les plus grandes sociétés EMS et OEM avec plus de 200 systèmes installés. Nos unités IWS peuvent réduire l'écume> plus de 85 % à des débits d'azote bas pour minimiser le coût total de possession.

Laissez-nous vous aider à Air Products à réduire vos coûts de fabrication, à améliorer votre productivité, à réduire votre impact sur l'environnement et à améliorer la qualité de vos planches assemblées. Grâce à notre équipement innovant et à notre équipe d'experts du secteur, nous pouvons développer la solution la mieux adaptée à vos besoins et à vos processus.

Préoccupé par les problèmes de redistribution et à la recherche d'une fenêtre de traitement plus large ?

L'assemblage HDI (cartes d'interconnexion haute densité) avec des composants de petite géométrie peut poser de nombreux problèmes d'assemblage. Avec les composants plus petits, très probablement de Type 4 (30–38, taille de bille micron) ou Type 5 (15–25, taille de bille micron), une pâte de poudre à souder sera utilisée. Cela permet une augmentation du volume de soudure pour des empreintes plus petites et fournit un joint de soudure amélioré. Les chimies de flux varieront; cependant, la plupart des maisons d'assemblage utilisent une formulation non propre.

Lors de l'utilisation de la poudre de soudure de petit micron, la poudre a tendance à s'oxyder plus rapidement pendant le processus de refusion. Cela est dû à l'augmentation du volume de surface et à la moindre dissolution d'oxyde dans la masse de soudure. Dans un processus de refusion dans une atmosphère d'air pour une soudure sans plomb, les chimies de flux commencent à polymériser et perdent leur capacité de flux, entraînant un mauvais mouillage, des joints de soudure insuffisants et d'autres problèmes de défauts.

L'utilisation d'une atmosphère d'azote dans le four de refusion, avec un niveau d'oxygène maximum de 1000 ppm dans la zone de refusion, offre une fenêtre de traitement plus large et moins de problèmes de traitement d'assemblage. L'atmosphère d'azote réduit la polymérisation du flux, permettant un meilleur mouillage de la soudure et une meilleure qualité du joint de soudure. Un autre avantage supplémentaire de l'utilisation d'azote est que la poudre de soudure ne s'oxyde pas et permet un meilleur mouillage.

Si vous souhaitez comprendre comment l'utilisation d'azote dans votre processus de refusion SMT (montage en surface) peut améliorer votre processus d'assemblage HDI et réduire les coûts, veuillez contacter Air Products pour une évaluation de votre processus d'assemblage et découvrez comment notre équipe d'experts peut vous aider.