半导体封模底部充填胶有哪些

时间:2022年05月29日 来源:

底部填充胶(Underfill)原本是设计给覆晶晶片(FlipChip)以增强其信赖度用的,因为矽材料做成的覆晶晶片的热膨胀系数远比一般基版(PCB)材质低很多,因此在热循环测试(Thermalcycles)中常常會有相对位移发生,导致机械疲劳而引起焊点脱落或断裂的问题,后来这项计算被运用到了一些BGA晶片以提高其落下/摔落时的可靠度。Underfill底部填充胶的材料通常使用环氧树脂(Epoxy),它利用毛细作用原理把Epoxy涂抹在晶片的边缘让其渗透到覆晶晶片或BGA的底部,然后加热予以固化(cured),因为它能有效提高焊点的机械强度,从而提高晶片的使用寿命。底部填充胶一般优点有哪些?半导体封模底部充填胶有哪些

倒装芯片为什么要用到底部填充胶?倒装芯片组件中的材料并不一定平整,而且各种材料的材质也会不一样。倒装芯片中焊接的材料有电路板、电子元器件等材料,还有可能存在其他的金属焊盘等。它们的热膨胀系数都是不一样的,可能会导致组件内的应力集中,并且倒装芯片的焊点都非常小,很容易在热膨胀期间破裂。底部填充胶其良好的流动性能够适应各组件热膨胀系数的变化。尽管倒装芯片焊点都比较小,但底部填充胶可以有效保护这些焊点,在固化过程中也不会导致弯曲变形。而且底部填充胶本身也是具有粘接能力的,无论是遇到跌落、冲击还是机械振动,都能够有效保护芯片和线路板的粘合,不会轻易让它们断裂。半导体封模底部充填胶有哪些为什么使用底部填充胶呢?

存在于基板中的水气在底部填充胶(underfill)固化时会释放,从而在固化过程产生底部填充胶(underfill)空洞。这些空洞通常随机分布,并具有指形或蛇形的形状,这种空洞在使用有机基板的封装中经常会碰到。水气空洞检测/消除方法:要测试空洞是否由水气引起,可将部件在100以上前烘几小时,然后立刻在部件上施胶。一旦确定水气是空洞的产生的根本原因,就要进行进一步试验来确认前烘次数和温度,并且确定相关的存放规定。一种较好的含水量测量方法是用精确分析天平来追踪每个部件的重量变化。需要注意的是,与水气引发的问题相类似,一些助焊剂沾污产生的问题也可通过前烘工艺来进行补救,这两类问题可以通过试验很方便地加以区分。如果部件接触到湿气后,若是水气引发的问题则会再次出现,而是助焊剂沾污所引发的问题将不再出现。

底部填充胶一般应用于CSP/BGA芯片底部,随着电脑,手机等电子产品的快速发展,所以CSP/BGA的应用也越来越广,工艺操作也逐步变高,所以底部填充胶也开始被开重。底部填充胶的流动性好,填充间隙小,速度快,能迅速渗透到芯片底部,可以快速固化,固化后能起到缓和温度冲击以及应力冲击,增强了连接的可信赖性。底部填充胶能兼容大部分的无铅和无锡焊膏,并且易返修,电气性能和机械性能都很优良。使用底部填充胶之后,比如常用的手机,用高处掉落,仍然可以正常开机运行,如果没有使用底部填充胶,那么芯片可能会从PCB板上摔出,导致手机无法继续使用,由此可见底部填充胶的使用意义。一般在使用底部填充胶时发现,胶粘剂固化后会产生气泡,这是为什么?如何解决?

底部填充胶的应用原理是利用毛细作用使得胶水迅速流过BGA 芯片底部芯片底部,其毛细流动的小空间是10um。 这也符合了焊接工艺中焊盘和焊锡球之间的低电气特性要求,因为胶水是不会流过低于4um的间隙,所以保障了焊接工艺的电气安全特性。底部填充胶的流动现象是反波纹形式,黄色点为底部填充胶的起点位置,黄色箭头为胶水流动方向,黄色线条即为底部填充胶胶水在BGA 芯片底部的流动现象,于是通常底部填充胶在生产流水线上检查其填充效果,只需要观察底部填充胶胶点的对面位置,即可判定对面位置是否能看到胶水痕迹。底部填充胶一般可兼容大多数的无铅和无锡焊膏,可进行返修操作,具有优良的电气性能和机械性能。宿迁BGA芯片封胶厂家

绝缘电阻是底部填充胶需考虑的一个性能。半导体封模底部充填胶有哪些

底部填充胶正确的返修程序:1、在返修设备中用加热设备将CSP或BGA部件加热至200~300°C,待焊料熔融后将CSP或BGA部件从PCB上取下。2、用烙铁除去PCB上的底部填充胶和残留焊料;3、使用无尘布或棉签沾取酒精擦洗PCB,确保彻底清洁。底部填充胶返修操作细节:1、将CSP(BGA)包的底部和顶部位置先预热1分钟,加热到200-300°C时,焊料开始融化,现在可以移除边缘已经软化的底部填充胶,取出BGA。如果不能顺利拿出,可以用镊子轻轻的撬动BGA四周,使其松动,然后取出。2、抽入空气除去PCB底层的已熔化的焊料碎细。4、如有必要,可以用工业酒精清洗修复面再进行修复。5、理想的修复时间是3分钟之内,因为PCB板在高温下放置太久可能会受损。半导体封模底部充填胶有哪些

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