PCB装配基板与封装设计的芯片绑定能力.doc

文档介绍：光电子世界的芯片绑定
本文简介，在光电子中投资的PCB装配制造商将遇到新的基板与封装设计，它需要不寻常的绑定设备能力。
　　某些工业专家预想在不远的将来，印刷电路板(PCB)的“不动产”将普遍被那些既有电子又有光子到处奔跑的芯片所占每一种TO头上，这些头坐落在绑定机的贴装站的托盘里，然后所有的环氧树脂可以同步固化。
　　一旦实行光电子装配的原则工艺和封装，树脂绑定应当得到甚至更大的好处，由于它有助于自动化工艺，这个自动化工艺是新设计的开发与起始低产量生产阶段随之而来的。广告词句：选择一台可以运营合金和树脂两种安装工艺的绑定机，这样可以最充足地运用这台绑定机。
激光二极管的绑定(Laser Diode Bonding)
　　一种激光二极管的细致如盐的颗粒大小和精密的特性为OEM和EMS供应商产生了不寻常的挑战。绑定负载与温度曲线的精密计算机控制对于保护这些元件在绑定工艺中不被压碎和过热是绝对必要的。绑定机的Z运动必须施加一种可反复的、非常低的绑定载荷给元件，以避免压碎或者甚至给它应力。
　　另一种也许影响绑定机选择的考虑是其堆叠元件的能力。例如，该应用也许规定一方面沉积树脂在TO头上，然后一种陶瓷隔离片放在树脂上，在将树脂放在陶瓷顶面，最后VCSEL放进里面。
　　如果要使用树脂，树脂点的大小必须比具有正向位移阀的原则针嘴滴胶系统可达到的更小。此类系统滴出的胶点就象俗话说的“黑人的蜜吻”，对于VCSEL应用简直太大了。由于胶点太大，当放置元件时材料流出边沿周边，流到激光元件的发射区域，阻碍发射的光束(图三)。
图三、通过原则的针嘴滴胶机滴出的胶太多
　　今天，许多光电子装配制造商尝试使用一种针嘴滴胶系统来进行树脂安装工艺。可是，这些装配制造商都一般缺少进一步的半导体封装经验。为了获得成功，装配制造商必须有一台装备有树脂转移工具技术的绑定机，这种设备在20-25年前即普遍用于半导体工业。该技术容许绑定机操作员精确地将极其小量的胶滴在子装配上。
　　为了完毕激光二极管树脂安装，在绑定机上某些特性是有用的。例如，绑定机的吸取工具也许装备一种双头，一种从其载体上吸取激光二极管，另一种用于树脂转移工具。
　　视觉能力需要用来达到精确安装微小的激光元件所规定的对准和贴装精度。应当为视觉系统考虑几种设计特性。一方面，一种光束分路器是有用的，在对准环节中，它以高放大倍数同步叠加传送工具头的图像和着陆座的图像。另一方面，一种用光纤照明的立体放大显微镜容许操作员检查安装工艺和实时地检核对准。
　　如果放置VCSEL，也许发生这些片子的不对准。例如，当绑定机的吸取工具下去从载体上吸取VCSEL时，由于工具头的真空关闭，VCSEL的发光点也许变得不对准。可是，如果真空开着，也许导致VCSEL跳起来，产生不对准。尚有，当吸取工具将在凝冻体包装上的VCSEL从载体的粘床上拿走时，零件也许变得不对准。
　　尽管如此，不对准这个状况可以通过选择一种具有精密工作站的绑定机来完全避免。精密工作站容许用非加热的工具不损坏凝胶，将VCSEL取下。接着，在贴装到子装配之前，可以用预热工具解决VCSEL。精密工作站还用真空将VCSEL牢固地固定在位置上，用这个绑定系统的重叠图像的对准，其发光点不会偏离中心。
VCSEL的视觉挑战
　　为了合适地解决所有形式的