底部填充是倒裝芯片互連工藝的主要工序之一,會直接影響倒裝芯片的可靠性。倒裝芯片是將芯片有源區(qū)面對基板,通過芯片上呈陣列排列的焊料凸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)芯片與襯底的互連。由于硅芯片與有機(jī)材料電路基板熱膨脹系數(shù)的差別較大,在溫度的循環(huán)下會產(chǎn)生熱應(yīng)力差,使連接芯片與電路基板的焊球點(diǎn)(凸點(diǎn))斷裂,從而使元件的電熱阻增加,甚至使整個元件失效。解決這個問題既直接又簡單的辦法是,在芯片與電路基板之間填充密封劑(簡稱填充膠),這樣可以增加芯片與基板的連接面積,提高二者的結(jié)合強(qiáng)度,對凸點(diǎn)起到保護(hù)作用。 而這就對底部填充膠提出了更高的要求。首先,底部填充膠需要具有良好的流動性,較低的粘度,快速固化,可以在芯片倒裝填充滿之后非常好地包住錫球,對于錫球起到保護(hù)作用。其次,因?yàn)橐苡行иs走倒裝芯片底部的氣泡,所以底部填充膠還需要有優(yōu)異的耐熱性能,在熱循環(huán)處理時能保持非常良好的固化反應(yīng)。此外,由于線路板的價值較高,需要底部填充膠水還得具有可返修性。底部填充膠即使填充到芯片底部,芯片與基板的牢固程度也主要是靠錫球焊接實(shí)現(xiàn)的。集成電路封裝底部填充膠
底部填充膠的流動現(xiàn)象是反波紋形式,黃色點(diǎn)為底部填充膠的起點(diǎn)位置的起點(diǎn)位置,黃色箭頭為膠水流動方向,黃色線條即為底部填充膠膠水在BGA 芯片底部的流動現(xiàn)象,于是通常底部填充膠在生產(chǎn)流水線上檢查其填充效果,只需要觀察底部填充膠膠點(diǎn)的對面位置,是否能看到膠水痕跡,即可判定對面位置是否能看到膠水痕跡。 底部填充膠:用于CSP/BGA的底部填充,工藝操作性好,易維修,杭沖擊,跌落,抗振性好,較大提高了電子產(chǎn)品的可靠性。 底部填充膠是一種低黏度、低溫固化的毛細(xì)管流動底部下填料(underfill), 流動速度快,工作壽命長、翻修性能佳。普遍應(yīng)用在MP3、USB、手機(jī)、籃牙等手提電子產(chǎn)品的線路板組裝。 優(yōu)點(diǎn)如下: 1.高可靠性,耐熱和機(jī)械沖擊; 2.黏度低,流動快,PCB不需預(yù)熱; 3.固化前后顏色不一樣,方便檢驗(yàn); 4.固化時間短,可大批量生產(chǎn); 5.翻修性好,減少不良率。 6.環(huán)保,符合無鉛要求。遼寧穿戴手表底部填充膠哪家好底部填充膠(underfill)又稱圍堰填充膠、包封劑,是依靠毛細(xì)作用流動的環(huán)氧類底部填充劑。
一般倒裝芯片封裝都需要用到底部填充膠,那是為什么呢? 我們先要了解一下倒裝芯片的結(jié)構(gòu)。對于倒裝芯片來說,倒裝芯片組件中的材料并不一定平整,而且各種材料的材質(zhì)也會不一樣。倒裝芯片中焊接的材料有電路板、電子元器件等材料,還有可能存在其他的金屬焊盤等。它們的熱膨脹系數(shù)都是不一樣的,可能會導(dǎo)致組件內(nèi)的應(yīng)力集中,并且倒裝芯片的焊點(diǎn)都非常小,很容易在熱膨脹期間破裂。 而底部填充膠其良好的流動性能夠適應(yīng)各組件熱膨脹系數(shù)的變化。盡管倒裝芯片焊點(diǎn)都比較小,但底部填充膠可以有效保護(hù)這些焊點(diǎn),在固化過程中也不會導(dǎo)致彎曲變形,增加了生產(chǎn)的品質(zhì)保障。而且底部填充膠本身也是具有粘接能力的,無論是遇到跌落、沖擊還是機(jī)械振動,都能夠有效保護(hù)芯片和線路板的粘合,不會輕易讓它們斷裂。
underfill底部填充膠點(diǎn)膠時易出現(xiàn)的問題: 1、一般的underfill點(diǎn)膠正常來說是一團(tuán)團(tuán)在那里,有點(diǎn)類似于牙膏擠壓出來的狀態(tài)。而在smt貼片打樣或加工過程中,點(diǎn)膠點(diǎn)高就是指這一團(tuán)底部填充膠的高度過高,這個過高是以整個元器件為標(biāo)準(zhǔn)的,高度過高就會產(chǎn)生拉絲現(xiàn)象。點(diǎn)膠點(diǎn)過高的原因有:底部填充膠過于粘稠,缺少良好的流動性。點(diǎn)膠量過多,點(diǎn)膠時推力大,針口較粗等。 2、點(diǎn)膠坍塌是和點(diǎn)膠點(diǎn)高相反的情況,整個元器件向點(diǎn)膠部位傾斜。點(diǎn)膠坍塌的因素就是底部填充膠過稀導(dǎo)致流動性太強(qiáng),點(diǎn)膠量較少等,當(dāng)然還有底部填充膠變質(zhì),例如儲存條件不好,過期等因素。底部填充膠作為填膠后BGA的切片有橫切和縱切之分。
高導(dǎo)熱的單組分底部填充膠粘劑,包括以下質(zhì)量份的組成:聚氨酯改性環(huán)氧樹脂10~30份,第1填料5~15份,第二填料5~10份,固化劑5~15份,固化促進(jìn)劑2~5份,活性稀釋劑1~5份,偶聯(lián)劑0.5~2份;所述第1填料為球型氧化鋁,碳納米管和碳化硅,所述聚氨酯改性環(huán)氧樹脂由聚氨酯預(yù)聚物和環(huán)氧樹脂反應(yīng)制得.本發(fā)明添加的球型氧化鋁,碳納米管和碳化硅屬于導(dǎo)熱系數(shù)高,絕緣,細(xì)度低而且比重小的填料,產(chǎn)生了協(xié)同作用,能夠滿足底部填充膠粘劑的高導(dǎo)熱性,快速流動性,高滲透性以及低粘度的特性.將芯片產(chǎn)生的熱量快速傳遞至印刷電路板,有效降低芯片的溫度,提高了芯片的散熱效率。底部填充膠黏度低,流動快,PCB不需預(yù)熱。云南電子封裝膠水
底部填充膠產(chǎn)生阻抗的原因主要是該體系底填膠中某些組分在外加電場作用下極化現(xiàn)象引起的。集成電路封裝底部填充膠
底部填充膠是一種單組分、低粘度、流動性好、可返修的底部填充劑,用于CSP、BGA、WLCSP、LGA以及其它類型設(shè)備時,可降低應(yīng)力、改善可靠度、并提供較好的加工性能,具有快速固化、室溫流動性、高可靠性、可返工性和優(yōu)異表面絕緣抗阻性能的解決方案,配方設(shè)計可降低由不同膨脹系數(shù)導(dǎo)致的應(yīng)力水準(zhǔn),在熱循環(huán)、熱沖擊、跌落實(shí)驗(yàn)和其它必要實(shí)驗(yàn)及實(shí)際使用中穩(wěn)定性較好。底部填充膠使用壽命越短包裝應(yīng)該稍小,比如用于倒裝芯片的膠水容量不要超過50ml,以便在短時間內(nèi)用完。大規(guī)模生產(chǎn)中,使用期長的膠水可能會用到1000ml的大容量桶裝,為此需要分裝成小容量針筒以便點(diǎn)膠作業(yè),在分裝或更換針筒要避免空氣混入。集成電路封裝底部填充膠
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