底部填充工藝(underfill)對(duì)膠黏劑有哪些要求呢
1.什么是底部填充？
底部填充工藝(underfill)就是將環(huán)氧樹脂膠水點(diǎn)涂在倒裝晶片邊緣，通過“毛細(xì)管效應(yīng)”，膠水被吸往元件的對(duì)側(cè)完成底部充填過程，然后在加熱的情況下膠水固化，其毛細(xì)流動(dòng)的最小空間是10um。這也符合了焊接工藝中焊盤和焊錫球之間的最低電氣特性要求，因?yàn)槟z水是不會(huì)流過低于4um的間隙，所以保障了焊接工藝的電氣安全特性。為了加快膠水填充的速度，往往還需要對(duì)基板進(jìn)行預(yù)熱。
2.為什么倒裝晶片焊接完后都需要進(jìn)行底部填充呢？
焊接完成之后組件中材料，其中有電路板、元器件和電路板材料為有機(jī)材料，如環(huán)氧樹脂玻璃纖維加強(qiáng)材料、銅焊盤及線路、焊盤上其他金屬和阻焊膜，而元件基材是硅，還有金屬焊球。所有這些材料熱膨脹系數(shù)都不一致，稍微的熱變形可能會(huì)造成組件內(nèi)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，由于倒裝晶片組件的焊點(diǎn)非常小，很容易在此過程中破裂。之所以需要底部填充是因?yàn)榈寡b晶片組件：
①材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配；
②彎曲變形可能造成失效；
③跌落/沖擊/機(jī)械振動(dòng)造成失效；
④靜態(tài)負(fù)荷，如散熱片工作產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致失效；
⑤需要提高熱循環(huán)壽命。 底部填充分為基于毛細(xì)流動(dòng)的底部填充和預(yù)先施加膠水的非流動(dòng)性底部填充工藝.
3.在實(shí)際應(yīng)用中，我們?cè)撊绾芜x擇底部填充膠呢？
填充材料的選擇是與產(chǎn)品特點(diǎn)相關(guān)的，往往需要在工藝和可靠性間平衡。以下是我們?cè)谶x擇膠水時(shí)考慮的因素：
·基板材料的不同，硬質(zhì)板和柔性板要求底部填充材料熱膨脹系數(shù)會(huì)不一樣。
·晶片尺寸的大小及離板的間隙會(huì)影響膠水在底部流動(dòng)的速度，較大的元件需要流動(dòng)速度較快的填充材料，要考慮填充材料的流動(dòng)速度是否成為瓶頸。
·填充材料在小的間隙中是否具有合理的流動(dòng)速度。一般材料都會(huì)界定最小的填充間隙，在選擇時(shí)需要考慮產(chǎn)品的最小間隙是否滿足要求。
·填充材料在小的間隙中流動(dòng)是否會(huì)容易產(chǎn)生氣泡，氣泡的存在會(huì)降低產(chǎn)品的可靠性。
·底部填充膠對(duì)上下兩側(cè)材料的潤(rùn)濕力是否相近，如果差異太大，會(huì)造成流動(dòng)不完整，或產(chǎn)生氣泡。
·填充材料自動(dòng)形成圓角的能力要強(qiáng)，其對(duì)元件基材具有良好的潤(rùn)濕能力，一部分填充材料要能夠自動(dòng)爬至元件的四個(gè)側(cè)面形成圓角。
