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Underfill底部填充剂应用介绍

(2017-11-27 15:34:43)
标签:

底部填充胶

underfill

底填剂

分类: 底部填充胶

      底部填充胶(Underfill)原本是设计给覆晶晶片(Flip Chip)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(Thermal cycles)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。

http://s16/mw690/006NrfATzy7g8oUOw8L8f&690

      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。目前大多被运用在一些手持裝置,如手机的电路板设计之中,因为手持装置必须要通过严苛的跌落试验(Drop test)与滚动试验(Tumble test),很多的BGA焊点几乎都无法承受这样的严苛条件,尤其是一些ENIG的板子。


      添加底部填充胶的步骤通常会被安排在电路板组装完成,也就是完成SMTWave Solder、手焊零件,并且完全通过电性测试以确定板子的功能没有问题后才会执行,因为执行了underfill之后的晶片就很难再对其进行修理(repair)或重工(rework)的动作。

 


      Underfill底部填充胶添加之后还需要再经过高温烘烤以加速环氧树脂的固化时间,另外也可以确保晶片底下的充填剂真的固化,一般环氧树脂摆放在室温下虽然也可以慢慢的固化,但需要花费24小时以上的时间,根据与空气接触的时间不同而有所不同,有些环氧树脂的成份里面会添加一些金属元素的添加剂,选用的时候必须要留意其液态及固态的表面阻抗,否则有可能产生漏电流(current leakage)问题。


       添加底部填充剂时一般只会在晶片的相邻两边进行L型的路径添加环氧树脂。当然,如何施胶还是要根据实际应用来确定。

http://s6/mw690/006NrfATzy7g8pa1Sa9c5&690


以下是“KY品牌底部填充胶操作步骤”,仅供参考:

1KY6213必须储存于低温环境(介于2~8℃之间),使用前请在室温下放置1小时以上,使产品恢复至室温。

2、施胶前应确保产品中无气泡。

3、对基板进行预热操作可以提高产品的流动性,建议预热温度:40~60°C

4、开始给BGA晶片做L型路径的第一次点胶,如下图将KY6213点在BGA晶片的边缘。等待30-60s的时间,待KY 6213渗透到BGA底部。

 


5、BGA晶片做第二次L型路径点胶,胶量要比第一次少一点,等待约60秒左右,观察黑胶有否扩散到BGA的四周并形成斜坡包覆晶片。(目的是确保晶片地下的underfill有最少的气泡或空洞)

http://s14/mw690/006NrfATzy7g8pfOlU92d&690

6、施胶完成后的部件按照本产品固化条件(15min/150℃)进行固化。

7、烘烤后,检查灌胶的外观是否黑亮,用指甲轻触并感觉是否光滑坚硬。

8、回温后的产品应尽快用完。



http://s6/mw690/006NrfATzy7g8pjBYVfb5&690

http://s12/mw690/006NrfATzy7g8pkeEFJ6b&690

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