Lézeres forrasztási technológia optimalizálása flip-chip tokozású alkatrészeken

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Gordon Péter Róbert
Elektronikai Technológia Tanszék

Szakdolgozatomban a lézeres forrasztási folyamat optimalizálásával foglalkoztam. Az előttem felállított szimulációs modellt kellett verifikálnom, kísérleti úton igazolnom a modell érvényességét. Az ellenőrzéshez tanulmányoztam a modell működését, megnéztem egyes bemeneti paraméterekre adott válaszait. A modell összefüggéseiből mérhető, igazolható paramétereket állapítottam meg.

Megvizsgáltam, hogy a modell tesztstruktúrájának módosítása befolyásolja-e annak eredményét, illetve hogy a modell érvényességi körébe bevonhatók-e a hagyományos hordozók, az eredetileg használt alacsony hőállóságú polimetil-metakrilát lemez helyett.

A verifikáláshoz kísérletet terveztem, melyet módosított paramétertérben, szisztematikusan végeztem el. Egy mérés alatt először felpasztáztam a hordozót egy alacsony olvadásponttú, ólommentes forraszpasztával, majd beültettem az alkatrészt egy Fine Placer berendezéssel. Az IC beforrasztását egy Coherent AVIA típusú UV Nd:YAG szilárdtest lézer segítségével végeztem el. A forrasztási folyamatot a flip-chipek maximális letolási erejére optimalizáltam - mivel a modell elméleti megállapítása is erre a paraméterre lett felállítva – így a forrasztott kötések létrehozása után Dage letolási erőmérővel letoltam az alkatrészt a hordozóról. A paramétertér lefedéséhez minden energiaértéknél annyi forrasztást végeztem, hogy a kapott görbék egyértelmű maximummal rendelkezzenek. A kapott maximális letolási erőkhöz tartozó forrasztási időket a becsatolt energia függvényében ábrázoltam, majd a pontokra görbét illesztettem.

A megfelelő korrekciók elvégzése után a mérési eredményekre illesztett görbét kvalitatívan összehasonlítottam a modell eredményeivel Ez a görbe megadja, hogy adott impulzusenergia mellett mekkora legyen a forrasztási idő ahhoz, hogy a letolási erő, vagyis a struktúra mechanikus stabilitása a lehető legnagyobb legyen.

Azt állapítottam meg, hogy a modell a bemenő és kimenő paraméterek közti hozzárendelést jól írja le, de a hordozócsere miatt korrekció szükséges.

Az elméleti modell verifikációját sikeresnek tekintem, hisz a kapott hozzárendelés matematikai összefüggése hasonlít a modell összefüggésére. A kísérletileg ellenőrzött szimulációs modellt arra használhatjuk, hogy esetlegesen költséges, időigényes labormunkákat spóroljunk meg.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.