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                底部填胶封装工艺中气泡问题的解决方法-ETL除泡机

                [发布日期:2022-11-02 16:33:37] 点击:


                 

                  以Underfill为例,在CSP、BGA、POP、Flip chip等工¤艺中中底部填充是封装技术中关键的Ψ 工艺流程之一。简单来说,底部填充工艺『(underfill)是将环氧树脂胶水点涂在倒装晶▅片边缘,液体通过气液界面处∑ 的毛细作用渗透到狭窄的间█隙中,这一过程称为微毛细管流动。倒装芯▼片封装中,将底部填充环氧树脂填充到芯片和基板〖之间的间隙中,以防止焊料凸点上的裂缝和热疲劳导致的电气故障。硅芯片和有机基板之间的热膨胀】系数 (CTE) 的巨大差异可能会在热循环期间对互连造成显着的热应力。因此,底部填充环氧树脂可通过 CTE 失配缓解应力,并减少基板的√冲击和变形,以及保证焊点的可▆靠性。

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                  然而,随着倒装焊球间隙的缩小,焊球■数量不断地增加,底部填充工艺难度越来越大,分段点胶以及不同点胶方式的配合使用环境下,底部填充材料的流动路径也变得更加复杂,因此容易在固化后产生孔洞, 进而可能导致产品的可靠性下降,出现封装◎失效的问题。

                  经过对大量失效产品的分析与总结,底部填胶中的空洞气泡一般分为三种:分别是随@机分布型空洞、助焊剂残留型孔洞和空气内包型空洞。

                  随々机分散型孔洞形成的原因主要包括两个方面:1.基板吸湿;2.待点胶产品在烘烤固化前吸湿♀。基板本身是高分子复合材料,生产车间中存在一≡定的湿气,吸湿的基板在点胶后, 潮气依然吸附于基板面,经固化烘烤后》可能依然有部分残存在封装体内部。

                  溶解与扩散是解决气泡空洞问题的两大基本原理,结合设备的功能从微观层面来↓说,空气是无法和胶材进行反应的气体,但仍然会溶于胶材,之所以溶解度不♂佳,主要原因是他们的对称性和线性导致了它们的偶★极矩为零,这就导致它们无法与胶材中的分子有较强的相互作用。但是它〓们仍然能溶于胶材,这是因为电子云是不断运动的,总会≡有电子分布不均匀的时候,所以在某〓一瞬间它们的瞬时偶极或者诱导偶极会和胶材分子的永恒偶极作用,简单来说就是气体和胶材分子▲之间范德华力克服了气体分子的动能,从而微溶于胶材。但是并不是所有气体分子都会被“困住”,因为根据波尔茨曼分布(Boltzmann distribution),只有少部分动能极小的分子才能被微弱的范德华力给束缚住。

                  温度ξ 和压力是改变气体在液体中的溶解度两卐个要素。温度越低,溶解度越大,压强越大,溶解度越大。

                  综上所述,我们用于底部填胶的高分子聚合物胶材随着温度的变化会有↘从玻璃态-高弹态-黏流态的转变,因此针对于材料每个状态的温度区间,我们可以通过多重多段弹性的调节友硕ELT除泡机设备腔体内的温度与压力达到去除气泡的目的。以底部填胶的气泡为例,在完成点胶后界面存在多处大小各异的气泡。将产品放置真空压力除泡设备,给与腔室内压力、温度,亦或真空,腔室内的环境急剧的转变,使得气泡逃逸出界面以达到完全填覆的目的。完成内包型气泡除泡后,随着开始升温固化胶材中仍然有◇一定几率析出微气泡,所以我们在固化的前进行增压,同时将不再是一段式或〖两段式升温,在中间温度与高温段之间插入一个或多个中温段, 这样的多段升温增压固化有助于气泡的完全消除。


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