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FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? (1 in linea) (1) Ospite
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Discussione: FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA?
#13985
FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 71  
Ciao,

devo saldare questo componente BALF-112X-01D3 che e' un flip chip della ST.

www.st.com/content/st_com/en/products/em.../balf-112x-01d3.html

Qualcuno ha gia' provato ad assemblare flip-chip in forno a rifusione (no vapor phase)?

Ci sono problematiche particolari che vanno affrontate per avere una buona ?

E' assimilabile ad un BGA dal punto di vista delle problematiche di saldatura?


Ciao e grazie,
Enrico Migliore
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Ciao
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Ultima modifica: 20/05/2017 08:20 Da MIGLIORE.
 
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#13986
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 283  
Ciao Enrico,


0.4 mm di ball pitch (almeno mi pare sia) è ancora un uBGA, per arrivare al Flip Chip devi scendere almeno 0.3 mm in giù di ball pitch.

Aziende che montano questi uBGA ce ne sono anche in Italia.

Finitura PCB ENIG ma fatto bene.
Pad design segui suggerimenti del data sheet ST

Occorre precisione nella realizzazione dello stencil, potrebbe non andare bene SS con laser cut, ma forse meglio il nickel buildup. Magari provare prima SS forato con water jet assistance.

Quindi una screen printer altrettanto precisa ( deposito volume pasta preciso) , una solder paste di almeno Type 4 o magari type-5.

Ovviamente la Pick & Place deve avere una accurancy di piazzamento adeguata al ball pitch.(+/- 0,05 ? ). Le macchine moderne hanno questa capability.

poi in reflow (oven) con un profilo adeguato si saldano facilmente in aria calda, se reflow con Azoto meglio ancora.


E poi fare prove.



.........MdL
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Ultima modifica: 20/05/2017 19:02 Da MdL.
 
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#13988
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 71  
Ciao MdL,

grazie per la risposta sempre precisa e dettagliata.


>> Occorre precisione nella realizzazione dello stencil, potrebbe non andare bene SS con laser cut
Cosa vuol dire SS?


>> ma forse meglio il nickel buildup. Magari provare prima SS forato con water jet assistance.
Chi e' in grado di farlo in Italia?


Ciao e grazie,
Enrico Migliore
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#13989
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 283  
Proval Service,

www.provalservice.com/it/

Questi sono gli unici in Italia ad adottare questa tecnologia (almeno che io sappia)


Se poi invece vuoi passare all' electroformed stencil, su nickel plate o altro, loro stessi o altri costruttori Italiani di Stencil (lamine) che conosci già, i quali comunque in Italia non posseggono il processo di electroforming e si appoggiano a service europei.
Magari qualcuno anche in Italia ha cominciato a farlo, prova a sentire.

Ovviamente costano di più degli stencil SS laser cut, ma quando servono, si adottano.

Cmunque in rete trovi informazioni in abbondanza sugli stencil electroformed (nickel or non...)

www.photostencil.com/pdf/electroformed_v...erformance_study.pdf

un po' vecchiotto (2006) il quale in conclusione dice:

Prior studies1 have demonstrated that print performance of electroformed stencils is better than
laser-cut without electropolish, laser-cut with electropolish, and laser-cut with electropolish and
nickel plate. This study confirms that the electroformed stencil provides better print performance
than an electroformed nickel foil stencil with laser-cut apertures. The difference is more
pronounced with lead-free than tin/lead solder paste. Mirror aperture walls provided by growing
nickel, atom-by-atom, around photoresist pillars in the electroformed stencil process release
solder paste better than laser-cut electroformed foil stencil walls.



.................MdL
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#13990
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 283  
Dimenticavo, SS significa Stainless Steel, cioè Acciao Inossidabile, normalmente AISI-304, oppure altre leghe (A-36, A-42, ecc)

a tal proposito leggi anche questo bel documento, il quale (un po di parte) sostiene che per ottimi depositi per bassissimi volumi e super fine pitch, dice che si possono usare SS speciali ( lamine grana speciale) e che tagliati con laser si ottengono ottime pareti delle aperture in grado di estrudere / rilasciare la pasta molto bene, ecc

Ognuno ha la sua esperienza ( e interessi) da far conoscere...

www.lpkfusa.com/SMTStencil/whitepapers/p...allenges_2009-03.pdf

Chiedi a chi deve farti lo stencil, che devi piazzare dei uBGA da 0.4 mm pitch e vedrai che ti aiuterà lui stesso a trovare la best solution.


................MdL
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#13991
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 71  
Ciao MdL,

grazie per la precisazione.

Mi pare di capire che quando le aperture sono piccole i parametri da tenere sotto controllo sono:

1. Tipo di pasta

2. Pareti delle aperture della lamina molto lisce

3. Spessore lamina


La Lasertech realizza un trattamento di NANO QUARZATURA che rende le pareti molto lisce.

L'ho provata ed effettivamente l'assemblatore mi ha detto che il mattoncino di pasta e' molto ben definito.

Pensi che possa aiutare nel caso dei FLIP CHIP?


Ciao,
Enrico Migliore
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#13992
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 6 mesi fa Karma: 283  
Ciao Enrico,

ripeto, se i componente da montare è quello che tu hai indicato nel data sheet, non stiamo parlando di Flip Chip.
Quella dei Flip Chip è un'altra storia credimi. Cerca in rete letteratura Flip Chip e vedrai che si parla addirittura di Direct Die (silicon IC) Attachment su PCB, che è una tecnica tutta particolare, ecc.... Non si deposita la pasta, ma si fa bumping- flattened su PCB pad , e poi si piazza il FC con flux sui flattened bump, e poi si fa reflow. Niente solder paste, ecc, ecc......

se invece parliamo di uBGA (micro BGA), allora ci intendiamo.

Hai centrato, per tale componente considerare
1) tipo pasta (Type)
2) Pareti aperture (lisce)
3) spessore lamina (importante) a volte potrebbe essere necessario adottare stencil a doppio spessore ( step down stencil), ecc. Per esempio quando su PCBA sono presenti normali componenti SMD più il uBGA fine pitch.(es stencil da 125 um, oppure 100um, con step down da 75um, ecc)

se prendi la IPC-7525 B ti indica anche se usare aperture circolari o quadrate, il valore dell' Aspect Ratio e Area Ratio ( gli spessori stencil influiscono su questi aspetti), eccc

Di stencil con trattamento superficiale di nano coating, sono anni che se ne fa uso con tecniche di coating diverse.

Qui trovi alcune news in merito....

www.smta.org/chapters/files/Capital_Can_...erformance_paper.pdf

Quanto propone Lasertech, dovrebbe funzionare in particolare nel caso di uBGA e small chips (0201) e super fine pitch. Pare che il coating by nano quarz resiste di più rispetto agli altri tipi di nano coating. Andrebbe provato e se tu (o tuo assemblatore) l'avete provato e siete soddisfatti , questo è un buon punto a favore. Bisognerebbe valutarne i benefici un po' più scientificamente magari misurando ripetibilità di deposito mediante API (Automatic Paste Inspection) con criterio SPC (Statistical Process Control) e misurarne il suo Cp e Cpk.... performance deposito volume paste.

In generale se ne parla bene quindi dovrebbe andare bene per deposito pasta per uBGA, quindi provare....

Quindi FC o uBGA ?


......MdL
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#13993
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 5 mesi, 4 settimane fa Karma: 283  
Ciao Enrico,


Quindi FC o uBGA ?


mi inchino alla terminologia tecnica adottate da ST.
JEDEC però quelli li chiama CSP, similia uBGA ma CSP, comunque l'importante è capirsi....

Rivedendo con calma la documentazione vedo che ST definisce questi suoi package Flip Chip (pitch da 500 um, 400um) riferendoli anche al package CSP (Chip Set Package) in pratica un Flip Chip like con ball più grandi e con passo sino a 500um.

La differenza tra uBGA con ball pitch a 500um e un CSP ball pitch 500um esternamente la differenza dei packages è simile. La differenza sta nel come al suo interno è realizzato (internamente l' IC potrebbe essere un DCA collegato verso mediante wire bonding, oppure un flip chip interno (bumped IC), ecc, vedi questo doc che spiega bene..

electroiq.com/blog/2002/06/bga-csp-and-flip-chip/

Quindi tornado al FC come lo chiama ST, in merito al processo di attachment al PCB vale tutto quanto già scritto prima e montalo come se fosse un uBGA che in Italia ne mentono tantissimi da anni (ball pitch da 500um (0,5mm) oa nche da 400um...

Ho letto le linee guida che dà ST in merito alle pad e finitura superficiale, ecc, leggila bene perché suggerisce ENIG oppure OSP che come sai entrambi offrono una superfice piana. Cosi pure da indicazioni circa il solder mask defined (DSM) or non defined. (NDSM)Consiglio, usa il DSM, cioè con il solder mask stai indietro ( clearance) dalla pad.

Dice anche di usare Forno Reflo con N2 (Azoto), ecc.


.......MdL
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#13994
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 5 mesi, 4 settimane fa Karma: 71  
Ciao MdL,

>> Ho letto le linee guida che dà ST in merito alle pad e finitura superficiale, ecc,
>> leggila bene perché suggerisce ENIG oppure OSP che come sai entrambi offrono una superfice piana.
>> Cosi pure da indicazioni circa il solder mask defined (DSM) or non defined.
>> (NDSM)Consiglio, usa il DSM, cioè con il solder mask stai indietro ( clearance) dalla pad.

Ho letto le linee guida di ST e sono chiare


>> Dice anche di usare Forno Reflo con N2 (Azoto), ecc.

Devo chiedere al mio assemblatore ma non credo che riesca ad usare Azoto nel suo forno a rifusione.

Cosa ne pensi del Vapor Phase in questo caso?




Grazie di nuovo per le risposte precise e confortanti.

Questo chip della ST contiene circa 20 componenti passivi e permette di risparmiare tantissimo spazio su scheda.

Sono al punto che il mio circuito e' largo come le bandelle del pannello, cioe' 7 mm.



Ciao e grazie,
Enrico Migliore
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#13995
Re:FLIP CHIP - QUALCUNO LI ASSEMBLA? 5 mesi, 4 settimane fa Karma: 50  
Enrico buongiorno (oramai per te è quasi pomeriggio)
quando arrivi a certi livelli d'integrazione, anche il tuo assemblatore deve essere attrezzato
con sistemi non proprio ''comuni''

ciao take care
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