科技的發展使得3C產品如智能手機、平板電腦等不斷向更高智能化方向發展。這對產品的精細程度提出新的挑戰,對基本由SMT貼片組裝而成的電路主板的要求也變得越來越高。

同時我們也要看到:以高性能、高穩定性為主的電路板器件日趨薄型化、小型化、高性能化,板厚1.0mm以下的薄PCB或柔性高密度組裝基板中,器件與基板間的焊接點在機械和熱應力作用下易變得脆弱。
為確保PCBA高質量,需要在SMT製造中使用底部填充工藝( Under fill )。PCB貼片完成後,需要對PCB 電(dian)路(lu)板(ban)中(zhong)的(de)晶(jing)片(pian)元(yuan)件(jian)和(he)多(duo)腳(jiao)元(yuan)件(jian)進(jin)行(xing)底(di)部(bu)填(tian)充(chong)工(gong)藝(yi),分(fen)別(bie)達(da)到(dao)防(fang)止(zhi)元(yuan)件(jian)發(fa)熱(re)使(shi)得(de)焊(han)盤(pan)上(shang)的(de)錫(xi)膏(gao)融(rong)化(hua)脫(tuo)落(luo)和(he)因(yin)為(wei)機(ji)械(xie)應(ying)力(li)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)焊(han)盤(pan)脫(tuo)落(luo)的(de)效(xiao)果(guo)。而(er)此(ci)底(di)部(bu)填(tian)充(chong)工(gong)藝(yi)有(you)需(xu)高(gao)精(jing)度(du)的(de)點(dian)膠(jiao)機(ji)來(lai)完(wan)成(cheng)作(zuo)業(ye)。
POP組裝需要的底部填充點膠工藝
duiyushouchichanpin,changguiyingyongzhongdedongtaihejingtaizaiheshidaozhiqijianchuxianguzhangdezhuyaoyinsu。erdibutianchongjishukeyishifengzhuangjubeigengqiangdejixiewendingxing。yinci,duiyucaiyongtudianjinxinggui——矽材料之間鍵合的POP,可以通過底部填充提高封裝的可靠性。

精準的噴射點膠(氣動噴射閥與壓電噴射閥)技術是POP組裝實現底部填充的前沿工藝,解決了傳統的針式點膠技術由於點膠針與POP基板相距較遠而難以在針頭臨時縮回時切斷膠體,或因外徑大於屏蔽罩的孔徑,或因難以滿足點膠容差等弊端,適應當下PCB的發展環境。
相對於標準的CSP/ BGA工藝,POP工藝需要對多層封裝同時進行點膠操作,要求底部填充工藝所使用的自動化設備在POP熱管理、器件貼裝精度補償、點膠髙度定位以及操作軟件執行工藝控製等方麵具備很髙的性能。
熱管理
熱re管guan理li是shi噴pen射she式shi點dian膠jiao工gong藝yi的de主zhu要yao組zu成cheng部bu分fen之zhi一yi,從cong對dui膠jiao體ti進jin行xing加jia熱re開kai始shi,需xu保bao持chi均jun勻yun噴pen射she的de膠jiao滴di和he器qi件jian持chi續xu加jia熱re,以yi加jia快kuai底di部bu填tian充chong的de毛mao細xi流liu速su,並bing最zui終zhong達da到dao膠jiao體ti正zheng常chang固gu化hua所suo需xu的de溫wen度du(底部填充膠大多屬於熱固化型)。這是由於均勻精確地加熱整個器件是消除氣泡、獲得良好底部填充的必要條件。如圖1所示

器件貼裝精度補償
01
在對POP自zi動dong進jin行xing底di部bu填tian充chong時shi,需xu要yao定ding義yi一yi些xie參can數shu並bing保bao持chi良liang好hao的de精jing度du,如ru確que認ren點dian膠jiao頭tou在zai器qi件jian上shang方fang的de位wei置zhi,利li用yong可ke靠kao的de視shi覺jiao係xi統tong將jiang基ji準zhun位wei置zhi信xin息xi反fan饋kui到dao平ping台tai,以yi此ci調tiao整zheng參can數shu。
02
每個器件為滿足係統的整體直通率和高性能,要求POP的可靠性達到更髙的等級和具備合格的芯片、可測試性和穩定的機械性。這是由於傳統的單層陣列底部填充已發展為三維填充操作——能夠快速、無缺陷地對多個疊層進行底部填充。
03
POP進行底部填充時,需要填充的器件不止一個,通常情況下尺寸大多很相似。這就需要甄別以防止出現相同的器件影響到貼裝精度。
04
底部填充膠在屏蔽罩的第一層的流速一般較快,該層溫度通常會稍高於第二層(離加熱板的距離更遠),噴射技術將從更近距離的芯片邊緣點膠。這是由於膠體到達間隙的速度更快,因此會在上層形成快速的毛細流動。如下圖2所示
05
點膠閥接近POP邊(bian)緣(yuan)有(you)助(zhu)於(yu)減(jian)少(shao)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang),但(dan)是(shi)會(hui)有(you)少(shao)量(liang)膠(jiao)從(cong)封(feng)裝(zhuang)體(ti)邊(bian)沿(yan)溢(yi)出(chu),導(dao)致(zhi)避(bi)讓(rang)區(qu)的(de)長(chang)度(du)縮(suo)短(duan)。在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),底(di)部(bu)填(tian)充(chong)時(shi)的(de)各(ge)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)隙(xi)並(bing)不(bu)相(xiang)同(tong),從(cong)而(er)會(hui)影(ying)響(xiang)毛(mao)細(xi)流(liu)速(su),使(shi)得(de)間(jian)隙(xi)越(yue)大(da)流(liu)速(su)越(yue)快(kuai)。
綜上所述:
穩定的POP底部填充工藝既對雙層互連焊料連接的封裝進行層間填充,又對各種封裝體在凸點高度/布局、用膠量、加熱及流動時間上存在的差異進行補償,從而達到點膠時間短、填充體積最小化、層間流動速度快、最大程度地節省材料等效果。

底部填充膠
在BGA器件與PCBjibanzhijianxingchenggaozhiliangdetianchongheguanfeng,xuyaoyunyongdaodecailiaojiushidibutianchongjiao。tashiyizhonggaoliudongxing,gaochundudedanzufenhuanyangshuzhiguanfengcailiao,tianchongjianxixiao、速度快,具有優良的電氣性能和機械性能,可兼容多數無鉛和無錫焊膏,也可進行返修操作。
其原理是利用毛細作用使得膠水迅速流過BGA 芯片底部,而毛細流動的最小空間是10um,符合焊接工藝中焊盤和焊錫球之間的最低電氣特性要求,保障了焊接工藝的電氣安全特性。
底部填充膠通過創新型毛細作用在CSP和BGA芯xin片pian的de底di部bu進jin行xing填tian充chong,經jing加jia熱re固gu化hua後hou形xing成cheng牢lao固gu的de填tian充chong層ceng,從cong而er降jiang低di芯xin片pian與yu基ji板ban之zhi間jian因yin熱re膨peng脹zhang係xi數shu差cha異yi所suo造zao成cheng的de應ying力li衝chong擊ji,提ti高gao元yuan器qi件jian結jie構gou強qiang度du和he穩wen定ding性xing,增zeng強qiangBGA封裝模式的芯片和PCBA之間的抗跌落性能。

值得注意的是,使用膠槍時應采用傾斜的方式進行底部填充,可以解決溢膠寬度和散點問題,有效保證膠水在芯片底部填充的效率。
德森精密多功能高速點膠機
作為深耕高端智能電子裝備行業十六年的高新企業——desenjingmijiyuduidianjiaohedibutianchonggongyideshenruyanjiu,shishituichuduokuangaopeizhidegaosudianjiaoji,caiyongwujiechudejingzhunpenshedianjiaojishu。zuoyeshinengdadaochaogaosudu、超高精度以及超高工藝輔助,還支持噴射式點膠閥、螺杆式點膠閥、滑動式點膠閥等多種閥門,覆蓋所有線路板組裝和微電子封裝工藝的點膠需求,廣泛應用於半導體點膠工藝、SMT點膠工藝、底部填充、包裸封裝、紅膠、UV膠、熱熔膠等場景中。
例如:德森精密Q600點膠機采用工控機和運動控製卡雙重控製方式,配備CCD視覺定位係統,自動校準運行精度,可選配激光高度檢測係統,滿足工件變形後自動校準Z軸高度,確保點膠的精度和效率。

隨著電路板器件封裝微小型化,點膠和底部填充工藝對各種元器件封裝質量起到舉足輕重的影響。德森精密高速點膠機精益求精,以高精度、高速度、高品質等優勢深入解決行業存在的痛點難點,為SMT生產線的組裝效率和質量提供穩定可靠的保障。

點膠機配置結構圖
