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(gè)元件失效。解決這個(gè)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。底部填充膠具有良好的耐冷熱沖擊、絕緣、抗跌落、低吸濕、低粘度、流動(dòng)性好、可返修等性能。吉林透明環(huán)氧樹脂膠
良好的底部填充膠,需具有較長的儲存期,解凍后較長的使用壽命。一般來說,BGA/CSP填充膠的有效期不低于六個(gè)月(儲存條件:-20°C~5℃),在室溫下(25℃)的有效使用壽命需不低于48小時(shí)。底部填充膠有效使用期是指,膠水從冷凍條件下取出后在一定的點(diǎn)膠速度下可保證點(diǎn)膠量的連續(xù)性及一致性的穩(wěn)定時(shí)間,期間膠水的粘度增大不能超過10%。微小形球徑的WLP和FC器件,膠材的有效使用期相比于大間距的BGA/CSP器件通常要短一些,因膠水的粘度需控制在1000mpa.s以下,以利于填充的效率。上海芯片粘接的膠水批發(fā)底部填充膠填充間隙小,填充速度快,能在較低的加熱溫度下快速固化。
底部填充膠一般具有高可靠性,耐熱和機(jī)械沖擊。底部填充膠填充膠加熱之后可以固化,一般固化溫度在80℃-150℃。底部填充膠簡單來說就是底部填充之義,常規(guī)定義是一種用化學(xué)膠水(主要成份是環(huán)氧樹脂)對BGA封裝模式的芯片進(jìn)行底部填充,利用加熱的固化形式,將BGA底部空隙大面積(一般覆蓋一般覆蓋80%以上)填滿,從而達(dá)到加固的目的。用于BGA/CSP等器件的底部填充膠,是以單組份環(huán)氧樹脂為主體的液態(tài)熱固膠粘劑,有時(shí)在樹脂中添加增韌改性劑,是為了改良環(huán)氧樹脂柔韌性不足的弱點(diǎn)。底部填充膠的熱膨脹系數(shù)(CTE)﹑玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)以及模量系數(shù)(Modulus)等特性參數(shù),需要與PCB基材、器件的芯片和焊料合金等相匹配。
底部填充膠起到密封保護(hù)加固作用的前提是膠水已經(jīng)固化,而焊點(diǎn)周圍有錫膏中的助焊劑殘留,如果底部填充膠與殘留的助焊劑不兼容,導(dǎo)致底部填充膠無法有效固化,那么底部填充膠也就起不到相應(yīng)的作用了,因此,底部填充膠與錫膏是否兼容,是底部填充膠選擇與評估時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。將錫膏與底部填充膠按1:3的比例混合,通過DSC(差示掃描量熱儀)測試混合錫膏后的膠水與未混合錫膏膠水熱轉(zhuǎn)變溫度變化的差異,如沒有明顯差異則說明底部填充膠與錫膏兼容。底部填充膠環(huán)保一般符合無鉛要求。
影響底部填充膠流動(dòng)性的因素:在倒裝芯片的封裝中,焊球點(diǎn)是連接芯片和PCB板的通道,在芯片上分布著密密麻麻的焊點(diǎn),焊點(diǎn)的存在,實(shí)際是增加了底部填充膠流動(dòng)的阻力,所以我們在推薦底部填充膠給用戶時(shí)務(wù)必要了解清楚芯片焊球的焊接密度,密度越大,縫隙越小,必須選擇流動(dòng)性更好的底部填充膠,所以這里說明的是芯片焊球密度大小對底部填充膠的流動(dòng)性存在阻力大小之分;表面張力:底部填充膠在平整的芯片與基板界面自然流動(dòng),必須借助外力進(jìn)行推動(dòng),流向周圍,那么這個(gè)力便是表面張力,表面張力越大,填充膠所受到的推力也就越大,流動(dòng)性也就越快。不知大家有沒聽過膠水的阻流特性,其實(shí)該特性也是需要更具材料表面張力進(jìn)行設(shè)計(jì),此因素比較物理化。底部填充膠能形成一致和無缺陷的底部填充層,能有效降低由于芯片與基板之間的總體溫度膨脹特性不匹配。衢州bga焊接點(diǎn)膠廠家
芯片底部填充膠在常溫下未固化前是種單組份液態(tài)的封裝材料。吉林透明環(huán)氧樹脂膠
底部填充膠返修的條件首先是高溫,目的是首先要把焊料熔融,較低一般為217℃。而目前使用的加熱工具有兩種,一個(gè)是返修臺,另一個(gè)是使用熱風(fēng)槍,無論是那種工具,如果BGA受熱不均勻,或者受熱不夠,焊料就會出現(xiàn)不完全熔融,拉絲,再去處理就比較困難,所以底部填充膠返修前,焊料的熔融溫度控制非常重要。底部填充膠返修過程,簡單過程描述為芯片周圍膠水鏟除,摘件,元件及板上膠水清理,此過程首先要清理芯片周邊的膠水,而不是直接去撬動(dòng)芯片,因?yàn)槿菀讓π酒斐蓳p壞。CSP或BGA底部填充制程中,大多數(shù)用戶都會存在返修的概率,特別是比較高級的芯片,選擇底部填充膠時(shí),首先是要確認(rèn)好膠水是否可以返修,因?yàn)椴⒉皇撬械牡撞刻畛淠z都可以返修,沒注意這點(diǎn)區(qū)分,那么需返修的產(chǎn)品就會成為呆滯品,報(bào)廢品。吉林透明環(huán)氧樹脂膠