বিজিএ রিফ্লো মেশিন

বিভিন্ন চিপ মেরামতের জন্য স্বয়ংক্রিয় BGA রিওয়ার্ক মেশিন DH-A2

1. C4 (নিয়ন্ত্রিত সংকোচন চিপ সংযোগ নিয়ন্ত্রিত সঙ্কুচিত চিপ সংযোগ)

C4 হল আল্ট্রাফাইন পিচ BGA এর অনুরূপ একটি ফর্ম (চিত্র 1 দেখুন)। সিলিকন ওয়েফারের সাথে সংযুক্ত সোল্ডার বল অ্যারের সাধারণ পিচ হল 0৷{3}}.254 মিমি, সোল্ডার বলের ব্যাস হল 0৷{6}}.127 মিমি, এবং সোল্ডার বলের কম্পোজিশন হল 97Pb/3Sn। এই সোল্ডার বলগুলি সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে সিলিকন ওয়েফারে বিতরণ করা যেতে পারে। যেহেতু সিরামিকগুলি উচ্চতর রিফ্লো তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে, তাই সিরামিকগুলি C4 সংযোগের জন্য সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, Au বা Sn-ধাতুপট্টাবৃত সংযোগ প্যাডগুলি সিরামিকের পৃষ্ঠে পূর্বে বিতরণ করা হয় এবং তারপরে C4 আকারে ফ্লিপ-চিপ সংযোগগুলি সঞ্চালিত হয়। C4 সংযোগ ব্যবহার করা যাবে না, এবং বিদ্যমান সমাবেশ সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়া সমাবেশের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে কারণ 97Pb/3Sn সোল্ডার বলের গলে যাওয়া তাপমাত্রা 320 ডিগ্রি, এবং C4 সংযোগ ব্যবহার করে আন্তঃসংযোগ কাঠামোতে সোল্ডারের অন্য কোন রচনা নেই। . C4 সংযোগে, সোল্ডার পেস্ট ফুটো করার পরিবর্তে, প্রিন্টিং উচ্চ-তাপমাত্রা ফ্লাক্স ব্যবহার করা হয়। প্রথমত, উচ্চ-তাপমাত্রার ফ্লাক্স সাবস্ট্রেটের প্যাড বা সিলিকন ওয়েফারের সোল্ডার বলের উপর প্রিন্ট করা হয় এবং তারপরে সিলিকন ওয়েফারের সোল্ডার বলগুলি এবং সাবস্ট্রেটের সংশ্লিষ্ট প্যাডগুলি যথাযথভাবে সারিবদ্ধ করা হয় এবং পর্যাপ্ত আনুগত্য প্রদান করে রিফ্লো সোল্ডারিং সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত আপেক্ষিক অবস্থান বজায় রাখার জন্য ফ্লাক্স। C4 সংযোগের জন্য ব্যবহৃত রিফ্লো তাপমাত্রা 360 ডিগ্রি। এই তাপমাত্রায়, সোল্ডার বলগুলি গলে যায় এবং সিলিকন ওয়েফার একটি "স্থগিত" অবস্থায় থাকে। সোল্ডারের পৃষ্ঠের টানের কারণে, সিলিকন ওয়েফার স্বয়ংক্রিয়ভাবে সোল্ডার বল এবং প্যাডের আপেক্ষিক অবস্থান সংশোধন করবে এবং অবশেষে সোল্ডারটি ভেঙে পড়বে। একটি সংযোগ বিন্দু গঠন করার জন্য একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায়। C4 সংযোগ পদ্ধতি প্রধানত CBGA এবং CCGA প্যাকেজগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, কিছু নির্মাতারা সিরামিক মাল্টি-চিপ মডিউল (MCM-C) অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে। বর্তমানে C4 সংযোগ ব্যবহার করে I/Os-এর সংখ্যা 1500-এর কম, এবং কিছু কোম্পানি 3000-এর বেশি I/Os বিকাশের আশা করছে। C4 সংযোগের সুবিধাগুলি হল: (1) এটির চমৎকার বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে। (2) মাঝারি বলের পিচের ক্ষেত্রে, I/O গণনা খুব বেশি হতে পারে। (3) প্যাড আকার দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়. (4) এটি ভর উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত হতে পারে। (5) আকার এবং ওজন ব্যাপকভাবে হ্রাস করা যেতে পারে। উপরন্তু, C4 সংযোগে সিলিকন ওয়েফার এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে শুধুমাত্র একটি আন্তঃসংযোগ ইন্টারফেস রয়েছে, যা সংক্ষিপ্ততম এবং সর্বনিম্ন হস্তক্ষেপ সংকেত ট্রান্সমিশন পাথ প্রদান করতে পারে এবং ইন্টারফেসের সংখ্যা হ্রাস করা কাঠামোটিকে সহজ এবং আরও নির্ভরযোগ্য করে তোলে। C4 সংযোগে এখনও অনেক প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ রয়েছে এবং ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিতে এটি প্রয়োগ করা এখনও কঠিন। C4 সংযোগগুলি শুধুমাত্র সিরামিক সাবস্ট্রেটগুলিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে এবং সেগুলি উচ্চ-কর্মক্ষমতা, উচ্চ-I/O-গণনা পণ্য, যেমন CBGA, CCGA এবং MCM-C-এ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হবে।

চিত্র 1

2 DCA (সরাসরি চিপ সংযুক্ত)

C4 এর মতই, DCA হল একটি অতি-সূক্ষ্ম পিচ সংযোগ (চিত্র 2 দেখুন)। DCA এর সিলিকন ওয়েফার এবং C4 সংযোগে থাকা সিলিকন ওয়েফারের গঠন একই রকম। দুটির মধ্যে পার্থক্য সাবস্ট্রেটের পছন্দের মধ্যে রয়েছে। ডিসিএ-তে ব্যবহৃত সাবস্ট্রেট একটি সাধারণ মুদ্রণ উপাদান। DCA এর সোল্ডার বলের কম্পোজিশন হল 97Pb/3Sn, এবং কানেকশন প্যাডের সোল্ডার হল ইউটেটিক সোল্ডার (37Pb/63Sn)। DCA-এর জন্য, যেহেতু ব্যবধান শুধুমাত্র 0.203-0.254 মিমি, সংযোগ প্যাডের উপর ইউটেটিক সোল্ডারের ফুটো হওয়া বেশ কঠিন, তাই সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিংয়ের পরিবর্তে, সীসা-টিন সোল্ডার প্রলেপ দেওয়া হয়। সমাবেশের আগে সংযোগ প্যাড শীর্ষ. প্যাডে সোল্ডারের ভলিউম খুব কঠোর, সাধারণত অন্যান্য অতি-সূক্ষ্ম পিচ উপাদানগুলির তুলনায় বেশি ঝাল। সংযোগ প্যাডে 102 মিমি পুরুত্ব 0। এটি প্যাচের আগে সমতল করা আবশ্যক, অন্যথায় এটি সোল্ডার বল এবং প্যাডের নির্ভরযোগ্য প্রান্তিককরণকে প্রভাবিত করবে।

চিত্র ২

এই ধরনের সংযোগ বিদ্যমান পৃষ্ঠ মাউন্ট সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার সাথে অর্জন করা যেতে পারে। প্রথমে ফ্লাক্স প্রিন্ট করার মাধ্যমে সিলিকন ওয়েফারের উপর বিতরণ করা হয়, তারপর ওয়েফারগুলি মাউন্ট করা হয় এবং অবশেষে পুনরায় প্রবাহিত হয়। DCA সমাবেশে ব্যবহৃত রিফ্লো তাপমাত্রা প্রায় 220 ডিগ্রি, যা সোল্ডার বলের গলনাঙ্কের চেয়ে কম কিন্তু সংযোগ প্যাডে ইউটেটিক সোল্ডারের গলনাঙ্কের চেয়ে বেশি। সিলিকন চিপের সোল্ডার বলগুলি কঠোর সমর্থন হিসাবে কাজ করে। বল এবং প্যাডের মধ্যে একটি সোল্ডার জয়েন্ট সংযোগ তৈরি হয়। দুটি ভিন্ন Pb/Sn কম্পোজিশনের সাথে গঠিত সোল্ডার জয়েন্টের জন্য, সোল্ডার জয়েন্টে দুটি সোল্ডারের মধ্যকার ইন্টারফেসটি আসলে স্পষ্ট নয়, তবে 97Pb/3Sn থেকে 37Pb/63Sn পর্যন্ত একটি মসৃণ ট্রানজিশন অঞ্চল তৈরি হয়। সোল্ডার বলের অনমনীয় সমর্থনের কারণে, সোল্ডার বলগুলি DCA সমাবেশে "পতন" করে না, তবে স্ব-সংশোধনকারী বৈশিষ্ট্যও রয়েছে। DCA প্রয়োগ করা শুরু হয়েছে, I/Os-এর সংখ্যা প্রধানত 350-এর নিচে, এবং কিছু কোম্পানি 500-এর বেশি I/Os বিকাশের পরিকল্পনা করছে। এই প্রযুক্তির বিকাশের জন্য প্রেরণা I/O গণনা বেশি নয়, তবে প্রাথমিকভাবে আকার, ওজন এবং ব্যয় হ্রাস। DCA এর বৈশিষ্ট্যগুলি C4 এর সাথে খুব মিল। যেহেতু ডিসিএ পিসিবি-র সাথে সংযোগ উপলব্ধি করতে বিদ্যমান পৃষ্ঠ মাউন্ট প্রযুক্তি ব্যবহার করতে পারে, তাই অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে যা এই প্রযুক্তি ব্যবহার করতে পারে, বিশেষ করে পোর্টেবল ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির প্রয়োগে। যাইহোক, ডিসিএ প্রযুক্তির সুবিধাগুলিকে বাড়াবাড়ি করা যাবে না। ডিসিএ প্রযুক্তির বিকাশে এখনও অনেক প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ রয়েছে। প্রকৃত উৎপাদনে এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে এমন অনেক অ্যাসেম্বলার নেই এবং তারা সবাই DCA-এর প্রয়োগ প্রসারিত করার জন্য প্রযুক্তির স্তর উন্নত করার চেষ্টা করছে। যেহেতু ডিসিএ সংযোগ সেই উচ্চ-ঘনত্ব-সম্পর্কিত জটিলতাগুলিকে PCB-তে স্থানান্তর করে, এটি PCB উত্পাদনের অসুবিধা বাড়ায়। এছাড়াও, সোল্ডার বলের সাথে সিলিকন ওয়েফার উৎপাদনে বিশেষ কিছু নির্মাতারা আছেন। এখনও অনেক সমস্যা রয়েছে যার প্রতি মনোযোগ দেওয়া উচিত, এবং শুধুমাত্র যখন এই সমস্যাগুলি সমাধান করা হয় তখনই DCA প্রযুক্তির বিকাশকে উন্নীত করা যেতে পারে।

3. FCAA (ফ্লিপ চিপ আঠালো সংযুক্তি) FCAA সংযোগের অনেক রূপ রয়েছে এবং এটি এখনও বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। সিলিকন ওয়েফার এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে সংযোগ সোল্ডার ব্যবহার করে না, বরং আঠালো ব্যবহার করে। এই সংযোগে সিলিকন চিপের নীচে সোল্ডার বল বা সোল্ডার বাম্পের মতো কাঠামো থাকতে পারে। FCAA-তে ব্যবহৃত আঠালো আইসোট্রপিক এবং অ্যানিসোট্রপিক ধরনের অন্তর্ভুক্ত, প্রকৃত প্রয়োগের সংযোগের অবস্থার উপর নির্ভর করে। উপরন্তু, সাবস্ট্রেট নির্বাচন সাধারণত সিরামিক, মুদ্রিত বোর্ড উপকরণ এবং নমনীয় সার্কিট বোর্ড অন্তর্ভুক্ত। এই প্রযুক্তি এখনও পরিপক্ক নয় এবং এখানে আরও বিশদ করা হবে না।