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底部填充剂、围堰填充胶、包封剂的作用及使用注意事项

2018-06-24 09:08:49 【东智精密】   来源: xiexuhui     阅读

一 包封剂的作用:

包封剂又称围堰填充胶、底部填充剂(underfill),是依靠毛细作用流动的环氧类底部填充剂,主要用于提高倒装芯片的组装可靠性;因为在填充剂固化后,可提高芯片连接后的机械结构强度。

底部填充工艺主要是考虑到某些细间距IC与PCB板之间的连接较为脆弱,容易断裂,而在芯片与基板之间灌充底部填充剂,用以分散和消除焊点周围的应力,从而改善芯片元件的组装可靠性。

“bump to pad”是一个与之相关的组装方式,也就是先在芯片底部蘸适量助焊剂,然后贴装到印制电路板上,再进行回流焊接。在回流过程中,依靠助焊剂的活性,在芯片与PCB板间形成有效的金属连接。随后,依靠底部填充剂的毛细作用渗透入芯片和基板之间,并填满焊球群之间的间隙。

二 使用注意事项:

1 在-40℃的温度条件下贮存,能够达到最大货架寿命。该产品一般有10ml与30ml针筒包装,能够兼容各种涂胶设备。将针筒包装产品从冰箱中取出后需在室温条件下回温,使产品温度回升到室温温度(通常需要10-30分钟)。

2 如果材料的粘度增幅小于20%,则可以认为该材料的质量是稳定的。需要注意的是,要进行这一测试,应先把多个针筒包装的产品进行冷冻贮存,然后定期从贮存处取出,进行粘度测试。

3将产品从冰箱中取出,然后在室温条件下,使产品温度慢慢回升到室温。不允许通过对材料加热来加速解冻。在通常情况下,针筒包装的产品在10-30分钟内解冻。

4 在室温条件下,产品的使用寿命是8-12小时(大约为1个工作班时间)。然而,这一数值是在保守情况下得出的。一般而言,材料根据应用作业的不同,能够在24小时内保持稳定的应用特性。

三 包封剂的使用说明:

1 材料预热建议:为取得最佳应用效果,应当对PCB板进行预热处理,通常预热温度可升至100℃。尽管对涂胶针嘴的温度没有特殊要求,但预热处理(最高温度为30~50℃)也可以降低材料的粘度,以及提高流动速度。值得注意的是,在PCB板预热的情况下,流速会明显增加,但在针嘴预热的影响下,材料的流速只有小幅上升。

2 涂胶设备的参数设置:系统压力设置应当在15-40psi之间。涂胶速度一般在0.10~0.50英寸/秒。此外,涂胶针嘴应与基材表面保持1~3密耳间隙,并且离芯片边缘约1~3密耳的距离。这一设置能够得到底部填充的最佳流动特性和结果。

3 微小芯片上的底部填充方式:针对微小芯片 (1/4")所采取的底部填充方式多为单边或者单角施胶,并且一般不做第二次补胶。该类产品的低粘度与卓越的浸润特性使材料能够开始沿芯片边缘顺利流动,直至完成整个填充作业。对微小芯片进行的可靠性测试显示,通过毛细作用来进行底部填充,可以使材料在芯片四周形成理想的边缘形状。一般来说,涂胶,毛细流动,以至完整填充(在预热至100℃印刷线路板上)的整个作业周期应小于10秒。实际的流动持续时间为2~5秒。

4 大型芯片上的底部填充方式:对于较大芯片的底部填充作业,通常的方法是沿芯片的两个垂直边进行“L”形涂胶。在设计填充方式时需要考虑到,开始涂胶处应距芯片中心最远,这样做将保证在芯片的底部填充过程中没有气泡混入。实际的涂胶过程可能需要2~3次的补胶,每次补胶应有适当的时间间隔。最终在芯片的四边产生一致的填充形状,这样可以使芯片边缘在受到的应力时分布均匀。通常,在大型芯片下的流动作业时间为10~20秒。


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