去助焊剂站点设备解析与故障分析.docx

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去助焊剂站点设备解析与故障分析

去助焊剂站点设备解析与故障分析

摘要：

助焊剂及残余会减弱环氧树脂和基片或芯片之间的粘连，因此芯片在涂环氧树脂之前必须是清洁的。

去除残留在基片上的助焊剂是Intel成都封装测试工厂整个封装测试工艺中的一个小工艺，属于封装类.完成此功能的设备有卸载器，传送器，CBW224清洗机，装载器.完成清洗的设备是CBW224,它包括六个区域：

冲洗区，预漂洗区，漂洗区，最终漂洗区，吹风区，烘干区。

各个区域实现一个必不可少的功能。

它是通过用一定温度的去离子水对基片表面的冲洗来去除助焊剂，再经过吹风和烘干来干燥基片达到最终的净化。

在这个过程中它要求要去离子水的温度，压力，PH值，电阻率，网带的速度，吹风区吹风的压力，烘干区的温度都只能在一个很小的范围内有一个很小的变化。

对一个精密的CPU而言，一个很小的外界环境变化都可能对它的性能导致致命的损伤。

所以实时准确的控制各项参数最为重要。

所以深入了解各个设备的各个部件构造和工作原理是最为关键的。

关键词:

去助焊剂，CBW224，去离子水，冲洗区，预漂洗区，漂洗区，最终漂洗区，吹风区，烘干区，环氧树脂，温度，压力，PH值，电阻率。

Abstract:

Fluxandreducestheresidualresinandsubstrateoradhesionbetweenthechips,sochipintheepoxycoatingmustbecleanbefore.ResidueinthesubstratetoremovethefluxistheIntelassemblyandtestfactoryinChengduwholeprocessofpackagingandtestingofasmallcraft,belongingtocategorypackage.Thecompletionofthisfunctiontouninstalltheequipment,andtransmitter,CBW224washingmachine,Loader.CompletecleaningofequipmentisCBW224,whichincludessixareas:

washarea,pre-rinsearea,rinsearea,thefinalrinsezone,briefingareas,dryingareas.Allregionstoachieveanessentialfunction.Itisthroughtheuseofacertaintemperaturedeionizedwatertorinsethesurfaceofthesubstratetoremovetheflux,andthenthroughtothedryhairanddryingthesubstratetoachievethefinalpurification.Intheprocessitrequirestogoionthewatertemperature,pressure,PHvalue,theresistivity,thenetwiththespeed,thepressureofhair-hairzone,dryingzonetemperatureareonlyaverysmallscopethereisaverysmallchanges.CPUofasophisticated,averysmallchangeintheexternalenvironmentmayresultintheperformanceofitsfatalinjury.Therefore,accuratereal-timecontroloftheparametersofthemostimportant.Therefore,betterunderstandingofthevariousequipmentinvariouspartsofthestructureandworkingprincipleisthemostcrucial.

Keywords:

Deflux,CBW224,deionizedwater,washarea,pre-rinsearea,rinsearea,thefinalrinsezone,briefingareas,dryingareas,epoxyresin,temperature,pressure,PHvalue,resistivity.Wages（thetwoemptycell）incentive

目录

第1章Intel成都封装测试厂概述…………………………………………………5

1.1Intel简介…………………………………………………………………5

1.1.1概述………………………………………………………………………5

1.1.2Intel愿望………………………………………………………………5

1.1.3Intel价值观……………………………………………………………6

1.2Intel中国简介………………………………………………………………6

1.2.1历史………………………………………………………………………6

1.2.2发展趋势…………………………………………………………………8

第2章封装测试工艺流程……………………………………………………………10

2.1概述…………………………………………………………………………10

2.2各站点简介…………………………………………………………………11

2.2.1封装……………………………………………………………………11

2.2.2测试……………………………………………………………………17

2.2.3后续处理………………………………………………………………18

第3章去助焊剂站点工艺………………………………………………………22

3.1工艺简介…………………………………………………………………………22

3.1.1助焊剂………………………………………………………………22

3.1.2工艺目的………………………………………………………………22

3.1.3工艺布局………………………………………………………………22

3.1.4工艺方法………………………………………………………………22

3.1.5工艺方法………………………………………………………………23

3.2安全…………………………………………………………………………23

3.2.1去助焊剂站点的不安全行为……………………………………………23

3.2.2化学品警告和处理………………………………………………………23

3.2.3危险能量控制……………………………………………………………24

3.3产品的操作步骤……………………………………………………………25

3.3.1准备……………………………………………………………………25

3.3.2开始产品步骤…………………………………………………………25

3.3.3生产中的步骤…………………………………………………………26

3.3.4结束步骤………………………………………………………………26

3.3.5返工步骤………………………………………………………………28

第4章去助焊剂站点设备解析…………………………………………………29

4.1设备概述……………………………………………………………………29

4.2设备功能……………………………………………………………………29

4.2.1卸载器…………………………………………………………………29

4.2.21到2传送器……………………………………………………………33

4.2.3清洗机…………………………………………………………………34

4.2.42到1传送器……………………………………………………………37

4.2.5FIFO……………………………………………………………………37

4.2.6装载器…………………………………………………………………37

第五章故障分析…………………………………………………………………39

5.1卸载器…………………………………………………………………………39

5.1.1Fork部分不能将magazine从cart里面夹出………………………39

5.2清洗机…………………………………………………………………………39

5.2.1设备报警器发出报警……………………………………………………39

5.2.2清洗机突然断水断电……………………………………………………40

5.2.3清洗过后的carrier上有掉die或者Units……………………………40

5.3FIFO………………………………………………………………………………40

5.3.1carrier不能顺利的进入………………………………………………………40

第六章总结……………………………………………………………………………42

参考文献……………………………………………………………………………43

谢辞…………………………………………………………………………………44

第1章Intel成都封装测试厂概述

1.1Intel简介

1.1.1概述

英特尔公司（IntelCorporation），总部位于美国加利弗尼亚州圣克拉拉。

英特尔的创始人RobertNoyce和GordonMoore原本希望他们新公司的名称为两人名字的组合——MooreNoyce，但当他们去工商局登记时，却发现这个名字已经被一家连锁酒店抢先注册。

不得已，他们采取了“INTegratedElectronics（集成电子）”两个单词的缩写为公司名称。

现任经营高层是董事长克雷格·贝瑞特和总裁兼执行长保罗·欧特里尼。

　　英特尔公司在随着个人电脑普及，英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擎。

英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年，具有40年产品创新和市场领导的历史。

1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器。

这一举措不仅改变了公司的未来，而且对整个工业产生了深远的影响。

微处理器所带来的计算机和互联网革命，改变了整个世界。

1955年，“晶体管之父”威廉·肖克利，离开贝尔实验室创建肖克利半导体实验室并吸引了许多才华年轻科学家加入，但很快，肖克利的管理方法和怪异行为引起员工的不满。

其中被肖克利称为八叛逆的罗伯特·诺宜斯、戈登·摩尔、朱利亚斯·布兰克、尤金·克莱尔、金·赫尔尼、杰·拉斯特、谢尔顿·罗伯茨和维克多·格里尼克，联合辞职并于1957年10月共同创办了仙童半导体公司。

安迪·葛洛夫于1963年在戈登·摩尔的邀请下加入了仙童半导体公司。

　　由于仙童半导体快速发展，导致内部组织管理与产品问题日亦失衡。

1968年7月仙童半导体其中两位共同创办人罗伯特·诺宜斯、戈登·摩尔请辞，并于7月16日，以集成电路之名（integratedelectronics）共同创办Intel公司。

而安迪·葛洛夫也志愿跟随戈登·摩尔的脚步，成为英特尔公司第3位员工。

　　在安迪·葛洛夫的口述自传中表示，如果以他是公司第3位员工的角度来看，他是“英特尔创办人之一”。

但若以所有权来说，因未受邀1美元价格购股，而是以首位自愿加入员工。

1.1.2Intel愿望

英特尔.超越未来——超越未来，英特尔的目光聚焦于这四个字上。

我们的工作是发现并推动技术、教育、文化、社会责任、制造业及更多领域的下一次飞跃，从而不断地与客户、合作伙伴、消费者和企业共同携手，实现精彩飞跃。

英特尔公司将推进技术更迅速、更智能、更经济地向前发展，同时最终用户能够以前所未有的精彩方式应用技术成果，从而令其生活变得更惬意、更多彩、更便捷

1.1.3Intel价值观

价值观第一：

以客户为导向

　价值观第二：

纪律严明

　价值观之三：

质量至上

　价值观之四：

鼓励尝试冒险

　价值观之五：

良好的工作环境

　价值观之六：

以结果为导向

1.2Intel中国简介

1.2.1历史

1985年，英特尔在北京设立了第一个代表处

　1994年1月，第一个英特尔架构开发实验室（IADL）成立

　1994年11月，位于上海的芯片测试和封装工厂破土动工

　作为英特尔在亚太地区的第一个研究实验室，英特尔中国研究中心（ICRC）于1998年11月创建

　2002年5月，英特尔宣布在中国组装和测试英特尔®奔腾®4处理器

　2002年10月，英特尔亚太区应用设计中心（ADC）在深圳设立

　2003年8月，英特尔宣布在四川省成都市投资建立封装和测试英特尔半导体产品的工厂

　2005年5月12日，英特尔技术开发（上海）有限公司成立

　2005年6月，英特尔渠道平台事业部于成立，全球总部设于上海

　　2005年6月，英特尔宣布设立两亿美元的“英特尔投资中国技术基金”

　2005年9月，英特尔亚太区研发有限公司在上海紫竹科学园区成立

　2006年4月18日，中国首批英特尔多核技术实验室在五所高校启动

　2006年7月，英特尔与信息产业部签署了“共同推进中国农村、城市、企业和物流等信息化的合作备忘录”

　2006年7月27日，英特尔发布了十款面向个人和企业的台式电脑、笔记本电脑和工作站的全新英特尔®酷睿™双核处理器与英特尔®酷睿™2处理器至尊版。

新产品的在性能提升40%的同时功耗降低了40%

　2006年10月25日，成都芯片封装测试项目二期工程的竣工

　2006年10月30日，英特尔宣布为响应中国政府建设新农村的号召而推出的“世界齐步走，建设新农村”计划

　2006年11月1日，英特尔和中国教育部共同宣布启动“共创未来教育计划”

　2006年11月14日，英特尔公司宣布推出面向服务器、工作站和高端个人电脑的英特尔®至强®5300和英特尔®酷睿™2四核处理器至尊版系列处理器

　2006年11月16日，英特尔中国研究中心（ICRC）举行博士后工作站正式宣告运行，成为国家人才培养体系的一部分。

　2007年1月1日，中国成为一个独立的地区进行销售与市场运做。

由此，中国成为与美国、欧洲、中东部非洲、和亚太区并列的第五个独立报告区域。

　2007年1月17日，英特尔在中国科技馆开启了“一粒沙•芯世界”为主题的英特尔新展区。

　2007年3月26日，英特尔宣布在大连投资25亿美元，建立一座90纳米技术的300毫米晶圆厂。

27日，英特尔与大连市政府以及大连理工大学宣布共同合作创建“半导体技术学院”培养半导体人才。

　2007年4月17日，以“多重动力，携手创新”为主题的“2007年春季英特尔信息技术峰会（IDF）”在北京国际会议中心举行。

这是IDF首次在美国以外的国家首发。

同日，英特尔宣布将“英特尔多核技术大学计划”扩展至全国37所高校。

　2007年5月22日，英特尔公司全球第一个中文富媒体博客网站——“博客@英特尔中国”（Blogs@IntelChina）正式开通，官方网址为

2007年6月11日，英特尔宣布，自6月20日起，其在中国销售的盒装台式机处理器将逐步采用中文品牌包装。

这是英特尔自公司创立以来首次在一个国家采用独立的品牌包装

2007年8月27日，英特尔（中国）有限公司发布了题为“树立全球责任的典范”的《英特尔2006年企业责任报告》。

　2007年9月6日，英特尔公司董事会主席贝瑞特博士在访华期间宣布发布最新的功能齐全的中国农村电脑，一种专为中国农村市场设计开发的新型台式电脑。

　2007年9月8日，英特尔在亚洲的第一座300毫米晶圆工厂大连芯片厂破土奠基。

　2007年9月13日,英特尔（中国）有限公司联合国内其他13家中国电子信息产业骨干机构联合向全国信息产业界发出“中国电子节能倡议书”，倡议号召各电子信息企业深化和落实节能减排国策，大力研发、采用和推广电子节能新技术、新产品

　2007年9月20日，英特尔（中国）有限公司与辽宁省人民政府签署谅解备忘录仪式，标志着双方进入了多层次、宽领域全面合作的新阶段。

　2007年11月1日，“2007英特尔®未来教育项目应用成果展示活动颁奖典礼”在北京举行。

英特尔®未来教育项目自2000年在中国启动以来，已经累计培训教师100万名，亿万中小学生将从中受益。

　2007年11月12日，英特尔公司发布了16款采用45纳米高-K金属栅极硅制成技术的服务器及高端PC处理器。

这些处理器产品不仅增强了计算性能，有效减少了能源消耗，而且还在处理器的封装中弃用了危害环境的铅元素，为保护世界环境做出贡献。

　2008年4月2日，英特尔公司在上海举办的”英特尔信息技术峰会”上发布了5款面向移动互联网设备（MobileInternetDevice，MID）的全新英特尔®凌动处理器和英特尔迅驰®凌动™处理器技术，以及其它嵌入式计算解决方案。

2008年4月8日，英特尔公司的全球投资机构，英特尔投资宣布成立“英特尔投资-中国技术基金II”。

新基金总额为五亿美元，致力于推动中国本土的技术创新并促进中国信息技术产业的发展。

由此，英特尔投资在中国的技术基金总额已达7亿美元。

2008年6月23日，英特尔公司董事会主席贝瑞特博士在访华期间与四川省政府共同启动旨在支持地震灾区灾后重建和恢复工作的“英特尔i世界计划”。

2008年7月18日，英特尔（中国）有限公司与英特尔全球各地的机构同时庆贺英特尔公司成立40周年。

1.2.2发展趋势

英特尔公司对外公布了调整其在华生产运营计划，其中涉及上海浦东工厂、成都工厂和大连工厂。

按照计划，英特尔成都封装测试工厂将整合上海浦东的封装测试工厂，从而进一步扩大本地的生产规模。

同时，英特尔决定对位于上海的投资性公司英特尔中国有限公司追加1.1亿美元的注册资本，以增强其在华的投资运营。

为了优化在中国的生产制造资源，英特尔希望在未来12个月内将其位于上海浦东的封装测试工厂整合到成都工厂中。

英特尔中国方面表示，这一变化将增加成都工厂的生产活动。

虽然对生产运营进行了整合，英特尔在中国的承诺没有改变！

在宣布调整生产运营的同时，英特尔特别强调，上海仍然是英特尔最主要的研发基地和英特尔在中国的地区总部。

英特尔在中国的其他业务，包括英特尔成都工厂、正在建设中的大连芯片厂、位于北京的英特尔中国研究中心（ICRC），以及英特尔投资中国技术基金二期等，均将保持既定承诺不变。

英特尔中国也将以坚定的信心携手合作伙伴，继续支持传统制造业的升级和农村信息化建设，并积极履行企业社会责任。

第二章封装测试工艺流程

2.1概述

英特尔成都工厂主要从事英特尔半导体的封装与测试，对于不同的产品采用不同的封装测试工艺流程。

产品主要包括FCPGA和FCBGA等。

封装，测试是芯片性能的稳定性，使用寿命等的决定因素。

所以先进的封装测试工艺必将是半导体发展的一个重要方向。

英特尔成都工厂对FCBGA产品的封装工艺流程如图2.1所示:

图2.1FCBGA产品的封装工艺流程

另外产品还分为有无散热盖。

有散热盖的必须经过IHS加盖后到CTL，再到PIVI。

无散热盖的产品不需要经过IHS加盖直接到PEVI，然后到继续完成后面的工艺。

2.2各站点简介

对于整个工厂的各道工艺可分为封装，测试和后续工艺。

2.2.1封装

图2.2所示为封装所包含的工艺：

图2.2封装工艺

芯片存储室（TRDI）:

它属于产品直接材料（芯片）的储存房间。

由于客户的需求，有时可能需要存储很多的芯片，所以就要求要能有效的管理这些直接材料，能快速有效的找到需要的芯片。

基片激光打码（SUBMARK）:

工艺目的：

用激光在基片表面刻蚀出可以辨认的产品的数据，这样可以很有效的跟踪产品。

工艺方法：

1、放有基片的料盘按照索引被置于激光下，然后在特定的位置上上烧上标码，这样产品就有了个可以识别的唯一特定的“编码”了。

这个特定的位置是一层白色和黑色的墨层，在打码后，白色标码形成在黑色上。

如图2.3所示：

图2.3基片激光打码

自动装载（AutoPackageLoad简称APL）:

工艺目的：

将包装好的基片转移到无瑕疵的金属载体carrier上以便进行后续步骤。

工艺方法（如图2.4）：

1、基片被从供应商的运送载体tray（塑料材质的料盘）上转移到FOLcarrier（金属材质料盘）。

2、当料盘（carrier）被基片装满后，整片（carrier）被装入料盒（magazine）以便与工厂内部的传输。

3、APL会遵循激光打码步骤，用激光在基片上打上用于辨别的标签。

图2.4利用真空吸盘自动装载（转换载体）

芯片粘贴（NGCAM）:

1．喷刷助焊剂（FluxSpary）

工艺目的：

给基片提供助焊剂。

助焊剂可以帮助在回流焊过程中去除焊点表

面的氧化层和污染物。

这是在芯片粘贴过程中能否形成良好互连的一个评价指标。

在回流焊之前，助焊剂也起托住die到正确位置的作用。

工艺方法（如图2.5）：

助焊剂是被喷嘴喷到焊点上，仅仅是喷到焊点需要的区域。

而且它的量要控制的得当。

助焊剂太多或太少都可能会形成虚焊和粘贴不牢固，以至于在高温回流的时候造成芯片的漂移，从而影响产品的合格率。

图2.5主焊剂喷头在喷刷Flux

2．芯片贴装（ChipPlace）

工艺目的：

将芯片核心（die）放置在基片包装上，确保die的焊接凸点和基片包装上的铜（Cu）焊接凸点一一对应。

对于双核心，两个die彼此相互靠近贴装在一起。

工艺内容（如图2.6）：

A、芯片核心（die）被精确地从卷盘芯片存储带上通过真空吸头吸出来，然后轻轻而精确地将它贴到基片对应的位置上。

B、助焊剂托着die固定到准确位置上，直到下一步进行后基片焊料被流回。

C、芯片被贴装到基片上后会经过偏移误差测试设备，它使用来检查是否有芯片的较大误差的偏移，保证产品的合格性。

图2.6贴芯片到基片上

3.回流焊（Reflow）

工艺目的：

通过回流焊料，实现核心（die）和基片（substrate）之间电学和机械上的连接，形成高质量的焊接接点。

工艺步骤（如图2.7）：

1、将贴有die的基片放在固定传送速度的传送带上经过高温的回流炉，形成焊接接点。