BGA及类似器件的底部填充和点胶封装工艺
BGA封装工艺简介1
BGA Package Structure
TOP/Bottom VIEW
SIDE VIEW
Typical Assembly Process Flow
FOL/前段
EOL/中段 Reflow/回流
EOL/后段 Final Test/测试
到L/F的运输过程; 3、Collect以一定的力将芯片Bond在点有银浆的L/F
的Pad上,具体位置可控; 4、Bond Head Resolution:
X-0.2um;Y-0.5um;Z-1.25um; 5、Bond Head Speed:1.3m/s;
FOL– Die Attach 芯片粘接
Plunger
上顶式注塑
Substrate
Bottom cull block
Bottom chase
➢EMC(塑封料)为黑色/白色块状,低温存储,使用前需先回温。其 特性为:在高温下先处于熔融状态,然后会逐渐硬化,最终成型。
➢Molding参数:
Molding Temp:175~185°C;Clamp Pressure:3000~4000N; Transfer Pressure:1000~1500Psi;Transfer Time:5~15s; Cure Time:60~120s;
1.0mil,1.3mils,1.5mils和2.0mils;
FOL– Wire Bonding 引线焊接
Key Words:
Capillary:陶瓷劈刀。W/B工艺中最核心的一个Bonding Tool,内部为 空心,中间穿上金线,并分别在芯片的Pad和Lead Frame的Lead上形成 第一和第二焊点;
bga封装工艺流程
BGA封装工艺流程1. 概述BGA(Ball Grid Array)封装是一种常见的集成电路封装技术,它通过将芯片引脚连接到一组小球形焊点上,实现芯片与PCB(Printed Circuit Board)之间的连接。
BGA封装具有高密度、高可靠性和良好的电气性能等优点,广泛应用于电子产品中。
本文将详细介绍BGA封装的工艺流程。
2. BGA封装工艺流程BGA封装的工艺流程主要包括芯片前处理、基板制备、球阵布置、焊球连接、后处理和测试等步骤。
下面将逐步介绍每个步骤的具体内容。
2.1 芯片前处理芯片前处理是BGA封装的第一步,主要包括芯片去毛刺、清洗和粘接等操作。
2.1.1 芯片去毛刺芯片去毛刺是为了去除芯片表面的毛刺,保证后续工艺的顺利进行。
具体步骤如下:- 使用刷子或刮刀等工具将芯片表面的毛刺清除干净。
- 使用去毛刺剂进行清洗,去除表面的污垢。
2.1.2 清洗清洗是为了去除芯片表面的杂质和污垢,保证焊接质量。
具体步骤如下: - 将芯片浸入清洗液中,进行超声波清洗。
超声波的作用可以将污垢从芯片表面剥离。
- 取出芯片,用去离子水进行冲洗,去除清洗液的残留。
2.1.3 粘接粘接是为了将芯片固定在基板上,防止在后续工艺中移动。
具体步骤如下: - 在芯片背面涂布一层粘合剂,均匀覆盖整个芯片背面。
- 将芯片放置在基板上,保持对位精度。
- 将芯片按压固定,使其与基板紧密贴合。
2.2 基板制备基板制备是BGA封装的第二步,主要包括基板选择、基板去毛刺、基板涂布和基板烘干等操作。
2.2.1 基板选择基板的选择是根据芯片的尺寸、引脚数量和电气要求等因素进行的。
一般情况下,基板材料选用FR-4玻璃纤维板,具有良好的绝缘性能和机械强度。
2.2.2 基板去毛刺基板去毛刺是为了去除基板表面的毛刺,保证焊接质量。
具体步骤如下: - 使用刷子或刮刀等工具将基板表面的毛刺清除干净。
- 使用去毛刺剂进行清洗,去除表面的污垢。
bga焊接方法
bga焊接方法
BGA焊接方法是一种表面贴装技术,主要用于连接印刷电路板(PCB)和电子元器件。
BGA是“Ball Grid Array”的缩写,意为球栅阵列,是一种封装形式,其特点是将大量的焊球((通常为锡铅合金)按矩阵排列在芯片底部,以实现与PCB的连接。
BGA焊接方法的主要步骤如下:
1. 预处理:首先对PCB和元器件进行清洁,去除表面的污垢和油脂,以确保良好的焊接效果。
2. 点胶:在PCB上涂抹一层胶水,然后将元器件放置在预定的位置。
胶水的作用是将元器件牢固地固定在PCB上,防止在焊接过程中移动或偏移。
3. 预热:将PCB放入预热炉中,使胶水软化,同时也可以预热焊球,使其更容易熔化。
4. 焊接:使用回流焊炉对PCB进行加热,使焊球熔化并与PCB上的焊盘连接。
在这个过程中,焊球会流动并形成可靠的电气和机械连接。
5. 冷却:焊接完成后,让PCB自然冷却,焊球会重新固化,形成一个坚固的连接。
BGA焊接方法具有高集成度、高性能、小体积等优点,广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备中。
然而,由于其复杂的操作
过程和高昂的设备成本,这种方法通常由专业的电子制造商来完成。
底部填充胶厂家分享:bga芯片底部填充胶案例赏析
bga芯片底部填充胶用什么胶效果好?由底部填充胶厂家汉思化学分享的案例如下:客户要做的是运动跑步机产品,pcB板上有5个BGA芯片需要点胶。
最大的一个上用导热胶粘上散热器,时间长了会导致BGA芯片虚焊,所以要用底填胶点胶加固一下,要求胶水能够返修。
(如附图)。
通过上门拜访,和客户详细的沟通,带客户产品回来用汉思的底填胶做底部填充的测试。
该产品相应的bga芯片底部填充胶汉思化学推荐:HS704底部填充胶。
HS704底部填充胶属于汉思化学自主研发的HS700系列底部填充胶,一种单组份、改性环氧树脂胶,用于BGA、CSP和Flip chip底部填充制程,它能形成一致和无缺陷的底部填充层,能有效降低由于硅芯片与基板之间的总体温度膨胀特性不匹配或外力造成的冲击。
受热固化后,可提高芯片连接后的机械结构强度。
产品具体颜色可定制,可大批量生产,客户拿到样品测试成功。
HS704底部填充胶产品具体参数如下:
想了解更多关于bga芯片底部填充胶的相关知识请关注汉思化学官网! Hanstars汉思是面向全球化战略服务的一家创新型化学新材料科技公司,于2007年11月创立,现已成立为汉思集团,并在12个国家地区建立分子机构。
专注于电子工业胶粘剂研发,业务涵盖底部填充胶、SMT贴片红胶、低温黑胶、导热胶、UV胶、PUR热熔胶等产品,革新客户生产工艺、效率及品质,降低成本,实现共赢发展。
点胶机系统总体设计
点胶机系统总体设计2.3.1 设计思路点胶系统不仅广泛应用在BGA、CSP以及倒装芯片表面贴装过程中,而且是自动纸箱热溶胶封箱系统及贴标机中的主要组成部件。
点胶系统在使用过程中,必须密切注意此类器件的液态底部填充过程,希望底部填充过程时间尽可能短,并尽量保证整个过程准确无误。
传统的点胶系统采用的是针筒式点胶方式,点胶针筒必须距离器件很近,对于需要进行底部填充的器件,点胶针头需要降低至器件顶部以下,针头边缘必须尽可能地与器件边缘靠近,且不引起接触和器件损坏, 这在实际操作中是非常困难的。
系统采用最新的“喷射( jetting)”技术,用喷嘴替代筒,则可以解决上述难题;与传统的针头式点胶技术相比,喷射式点胶具有速度高、质量好、成本低等优点。
为获得比传统点胶系统更大的驱动力和驱动频率,喷射系统的驱动部分可以采用超磁致伸缩执行器(见图2-5)。
超磁致伸缩材料就是一种新型的电(磁)─—机械能转换材料,具有在室温下应变量λ大,能量密度高,响应速度快等特性。
国外已将之应用于伺服阀、比例阀和微型泵等流体控制元件中,并取得了一些进展,现在将超磁致伸缩材料的伸缩运动作为驱动力应用到喷射式点胶系统中。
图2-5 超磁致伸缩执行器随着工业技术的发展,目前越来越多的伺服系统中要求使用高压、大流量、高响应的伺服阀。
射流管伺服阀前置级采用射流放大器,射流喷嘴大,喷嘴与接受孔之间的距离大,不易堵塞,抗污染能力强,在此基础上,提出了射流管力反馈两级阀作为前置图2-6 柔性铰链位移放大机构示意图级、功率级阀芯位移电反馈的CSTD1 型三级伺服阀,但由于其第三级滑阀阀芯行程只有十几微米,阀芯位移信号较难检测,需对阀芯位移进行放大,以提高三级伺服阀的响应速度和控制精度,降低成本。
柔性铰链是近年来发展起来的一种新型的传动、支撑机构,具有常规运动副无可比拟的运动平稳、无需润滑、零迟滞、高精度、无装配误差等优点,能够满足位移放大,同时能够实现系统的精密定位,所以本次设计中再加入了一种位移放大结构(见图2-6),设计出了一种新型的喷射系统。
如何正确使用底部填充剂
底部填充工艺中,必须有效控 制工艺过程,取得连续可靠的 结果,同时维持所要求的生产 量水平,其关键问题包括:
1、得到完整的和无空洞的芯片底部填充; 2、在紧密封装的芯片周围分配填充材 料; 3、避免污染其它元件; 4、通过射频(RF)外壳或护罩的开口进 行填充操作; 5、控制助焊剂残留物。
点胶的针头
伴随芯片小型化和高性能需求的增长, 高性能的 BGA 和CSP在电话、PDA等掌上 仪器中的使用和在移动电子和军事上的 应用在不断增长。在这些应用领域,机 械应力会造成芯片过早的失效。
而在芯片中锡球阵列,焊锡点本身即结 构内的最薄弱点,因此最容易发生应力 失效,底部填充剂能有效的阻止此发生。 底部填充的第二个作用是防止潮湿和其 它形式的污染。
如何正确使用底部填充剂
2009年1月20日
为什么使用底部填充剂
UNDERFILL底部填充胶底部填充胶对 SMT元件(如:BGA、CSP等)装配的长 期可靠性是必须的。胶减少焊接点的应 力,将应力均匀地分散在芯片的界面上。 选择合适的底部填充胶对芯片的跌落和 热冲击的可靠性都起到了很大的保护作 用。
点胶前注意事项
充胶材料储存在冰箱内,在装上滴胶机 之前,解冻至少回复到室温,一般需要2 小时以上。解冻到一个稳定的稳定状态, 防止粘度变化,并避免冷冻的胶水吸收 空气中的水蒸气,是胶水固化后产生气 泡。
胶量的控制
正确的胶量是刚好包住BGA底部,胶水 能爬上BGA边缘大概三份之一左右。如 下图所示:
为保证组装中底部填充工艺质量,要选用适合 直径的针嘴。大多数应用中,21号(内径: 0.020in.,外径:0.032in.)或22号(内径: 0.016in.,外径:0.028in.)的针嘴是元件底部 填充的最佳选择。较小直径的针嘴对液态流动 的阻力大,其结果是填充速度慢,但有时有必 要通过使用小直径的针嘴来减少圆角尺寸,保 证填充材料远离其它元件。在填充中,要把针 嘴足够靠近芯片,并要避免触碰到芯片或污染 芯片的背面。
BGA类元件点胶工艺技术研究
BGA 类元件点胶工艺技术研究发布时间:2022-10-27T01:13:43.031Z 来源:《科学与技术》2022年12期6月作者:何国松[导读] 电子元器件的小型化何国松上海铁路通信有限公司上海市 201107摘要:电子元器件的小型化、轻量化的要求,电子元器件的集成度越来越高,BGA封装具有高集成度和高I/O端子。
为了适应发展的需要,BGA封装元器件越来越多地应用在集成印刷电路元器件上,用于军用航空电子元器件的BGA封装元器件也越来越广泛。
军用航电部件在制造、测试、运输、使用等过程中,进行了各种振动和热环境试验。
在此过程中发现,各种封装的BGA元器件受到大尺寸、高质量、应力集中、热膨胀系数不匹配等方面的影响,导致其焊接芯片在长期使用过程中焊点连接失效。
为了提高产品对恶劣环境的抵抗能力,保持长期使用的可靠性,需要对BGA元器件进行胶合,以保证芯片焊接后可以长期使用。
关键词:BGA;点胶;可靠性;提升;针对于恶劣环境条件下计算机印制电路组件,为保证产品可靠性,需要对BGA器件元件进行加固,特别是大尺寸,高质量的BGA器件。
一、有铅BGA元器件的焊接温度焊接温度分为预热区、保温区、回流区和冷却区。
1)预热区。
通常指由室温升至约150℃的区域。
在预热区,锡膏中的部分溶剂能够及时挥发,BGA器件缓缓升温,以适应后端的高温。
由于SMA表面元器件大小不一,其温度有不均匀现象,因此,在预热区升温的速率通常控制在1.5~3℃/s。
若升温太快,由于热应力的作用,可导致陶瓷电容的细微裂纹、PCB变形和IC芯片损坏,同时锡膏中溶剂挥发太快,易导致锡珠的发生。
2)保温区。
又称恒温区,在保温区温度通常维持在(150±10)℃,此时锡膏处于熔化前夕,锡膏中的挥发物进一步被去除,活化剂开始激活,并有效地去除焊接表面的氧化物,SMA表面温度受热风对流的影响,不同大小、不同质地的元器件温度能保持均匀,维持时间约60~120s。
干货分享:底部填充胶的基本特性与选用要求
在BGA器件与PCB基板间形成高质量的填充和灌封底部填充胶的品质与性能至为重要。
首先我们需要了解底部填充胶的基本特性:用于BGA/CSP等器件的底部填充胶,是以单组份环氧树脂为主体的液态热固胶粘剂,有时在树脂中添加增韧改性剂,是为了改良环氧树脂柔韧性不足的弱点。
底部填充胶的热膨胀系数(CTE)﹑玻璃转化温度(Tg)以及模量系数(Modulus)等特性参数,需要与PCB基材、器件的芯片和焊料合金等相匹配。
通常胶水的Tg点对CTE影响巨大,温度低于Tg点时CTE较小,反之CTE剧烈增加。
模量系数的本义是指物质的应力与应变之比,胶水模量是胶水固化性能的重要参数,通常模量较高代表胶水粘接强度与硬度较好,但同时胶水固化时残留的应力会较大。
那么,如何选用底部填充胶呢?汉思小编为大家整理了相关资料提供参考:首先,PCBA 的胶材须安全无腐蚀,符合欧盟RoHS指令的要求,对多溴二苯醚(和多溴联苯在材料中的含量严格限制,对于含量超标的电子产品禁止进入市场。
同时,还需符合国际电子电气材料无卤要求,如同无铅锡膏并非锡膏中不含铅而是含量限制一样,所谓无卤也并非物料中不含被管制的卤素,而是指氯或溴单项含量在900ppm以下,总卤素含量控制在1500ppm 以下,即Cl<900ppm,Br<900ppm,Cr+Br<1500ppm)。
第二,良好的底部填充胶,需具有较长的储存期,解冻后较长的使用寿命。
一般来说,BGA/CSP填充胶的有效期不低于六个月(储存条件:-20°C~5℃),在室温下(25℃)的有效使用寿命需不低于48小时。
有效使用期是指,胶水从冷冻条件下取出后在一定的点胶速度下可保证点胶量的连续性及一致性的稳定时间,期间胶水的粘度增大不能超过10%。
微小形球径的WLP和FC器件,胶材的有效使用期相比于大间距的BGA/CSP器件通常要短一些,因胶水的粘度需控制在1000mpa.s以下,以利于填充的效率。
BGA封装工艺技术
BGA封装工艺技术BGA封装工艺技术,全称为Ball Grid Array封装工艺技术,是一种在集成电路封装过程中常用的封装技术。
BGA封装在现代电子产品中得到广泛应用,其主要优点是可以提供更高的连接密度、更好的热传导和更可靠的电气性能。
以下将介绍BGA封装工艺技术的一般流程。
首先,在BGA封装过程中,需要准备好合适的基板材料。
通常使用的基板材料有有机玻璃纤维、环氧树脂玻璃纤维等。
其次,需要在基板上涂布焊膏。
焊膏是一种可以被熔化并形成焊点的材料,其常见成分包括焊锡、焊剂等。
涂布焊膏的目的是为了在后续的工艺步骤中形成焊点,实现电路连接。
然后,需要将芯片粘贴在基板上。
这个过程通常使用自动化设备完成,先将芯片放置在基板上的对应位置,然后使用粘贴剂将芯片固定在基板上。
粘贴剂的选择需要考虑到其可靠性、导热性以及对芯片性能的影响。
接下来,进行焊接过程。
在焊接过程中,通过加热基板和芯片,使焊膏熔化,形成焊点连接。
焊接过程中的关键是温度的控制,需要确保焊膏熔化和焊点形成,但同时避免对芯片和基板产生过大的热应力。
最后,进行封装的最后工艺步骤,如清洗、测试、包装等。
清洗过程用于去除焊接过程中留下的残留物和杂质,确保电路的可靠性。
测试过程用于验证封装后的芯片的功能和性能是否正常。
最后,将封装好的芯片进行包装,便于后续的运输和使用。
综上所述,BGA封装工艺技术是一种常用的集成电路封装技术,通过涂布焊膏、芯片粘贴、焊接和封装等步骤,实现芯片与基板的连接。
这种封装技术具有连接密度高、热传导好和电气性能可靠等优点。
但是,在实际应用中,还需要考虑材料选择、温度控制等因素,以确保封装过程的稳定和可靠性。
BGA封装工艺技术在电子产业中的广泛应用使其成为一种重要的封装工艺。
BGA封装以其较小的尺寸、高密度的引脚和良好的电气性能而被广泛应用于手机、计算机、通信设备和消费电子产品等领域。
在这篇文章中,我们将更深入地探讨BGA封装工艺技术及其在电子产业中的应用。
bga类元件点胶工艺技术研究
«<ACADEMIC RESEARCH 学术研究BGA 类元件点胶工艺技术研究♦何燕春袁莓婷米曦宇摘要:针对于恶劣环境条件下计算机印制电路组件,为保证产品可靠性,需要对BGA 器件元件进行加 固,特别是大尺寸,高质量的BGA 器件。
论文针对BGA 类元件点股加固的材料、工艺要求及过程中可能出现 的缺陷问题进行分析,最后通过仿真计算点肢对BGA 类元件使用可靠性的提升量,并通过温度循环试验和振 动实验验证点胶对BGA 类元件可靠提升方面的效果。
关键词:BGA ;点胶;可靠性;提升一、 前言随着电子组件小型化、轻量化的要求,电子组件集成程度 越来越高,BGA 类封装具有高集成度和高I /O 端,为了适应发 展的需要,集成印制电路组件上使用BGA 类封装元件越来越多, 军用航空电子组件的BGA 类封装元件的应用也越来越广泛 对于军用航空电子组件在制造、试验、运输、使用等过程中 会经历各种振动和热环境的考核,在其过程中发现各类封装的BGA 元件因大尺寸、高质量、应力集中、热膨胀系数不匹配等方面的影响,使其焊后芯片在长期使用过程中出现焊点连接失 效问题。
为提高产品抗恶劣环境和保持产品长期使用的可靠性, 需要对BGA 元件进行点胶加固,以确保芯片焊后可长期使用, 本文通过仿真及试验数据证明合适的胶粘剂和工艺可以有效地 提升印制电路组件的可靠性,且点胶最易于实施,具有对产品 改变最小,对高产值产品返修代价最小的优势'm 。
二、 点胶材料和工艺(一)点胶加固分析振动方面:产品在振动过程中印制板与芯片均存在弯曲变 形,产品点胶后可以减少因印制板或BGA 芯片变形而产生的应 力,如图1所示,点胶后胶粘剂可以分担一部分弯曲应力,从 耐少或减缓焊点所受拉伸应力。
图1点胶前后元件与印制板变形情况示意图温度冲击方面:在热循环过程中,点胶后的胶粘剂可以承 担或缓解PCB 板或芯片因热胀冷缩而引起的PCB 板或芯片与焊 点间的剪切力,所使用胶粘剂的粘接强度和模量越大,其点胶 后加固效果越好。
bga底部填充胶工艺标准
bga底部填充胶工艺标准下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!BGA底部填充胶工艺标准---1. 引言BGA(Ball Grid Array)是一种表面贴装技术,已广泛应用于电子行业中的芯片封装和连接。
底部充胶Underfill填充流程
底部充胶Underfill填充流程5.6、Underfill工艺控制要求、如果客户没有特殊要求一般的产品BGA填充建议直接使用人工充胶,普通的气动式充胶机(脚踏型)就可以完成点胶过程。
但如果客户要强调点胶精度和效率的话可以选用各种在线或离线的点胶平台或全自动点胶机。
、从冰箱取出胶水回温至少4小时以上,禁止采用加热方式进行回温。
、如果开封48小时后未使用完的胶水,需密封后重新放入冰箱冷藏;回温后未开封使用的胶水超过48小时也需重新放入冰箱冷藏。
、根据元件本体尺寸大小合理计算出所需胶量,并通过点胶针管孔径尺寸和充胶的时间来准确控制胶量。
、充胶时,如果使用的胶水黏度较大或PCB表面处理光洁度不理想,可以尽量将PCB倾斜30°放置,以便胶水充分渗透。
、当PCBA上的器件充好胶以后需放置3~5分钟,以确保胶水充分渗透。
、使用回流炉或专用烤箱加热固化,固化温度需控制在120℃~140℃之间,固化时间需5~10分钟。
、根据PCB表面平整度控制填充速度,避免胶水流动过快导致空气无法排出,结果导致空洞的形成,如图所示:注:在锡球旁边产生空洞目前国际上通用的接受范围是空洞体积不能超过锡球直径的25%,产生空洞的原因主要是在胶水渗透过程中,胶水的流动速度大于里面空气特别是锡球附近空气的排出速度造成,也就是说,胶水通过毛细现象流到BGA四周的时候,里面锡球周围的部分空气还没来得及排出就被封在BGA里面造成空洞的产生。
、胶水固化后,在元件边缘的堆积高度不能超过元件的本体高度。
、距离被填充元件边缘2MM以外的区域不允许溢胶。
、按键、连接器、定位孔、金边、测试点、SMI卡、T-卡不能沾胶,屏蔽架(双键式)外侧边缘禁止有胶水,以防止屏蔽盖上盖盖不上和不平整。
、胶量需要达到75%以上的底部填充体积。
、要求从元件四周可以观察到固化后的填充胶。
、如果目检判断胶量不足,则要求进行二次填充。
、在整个滴胶过程中,要求精确控制以维持胶的流动,避免损伤和污染芯片。
芯片填充胶点胶工艺
芯片填充胶点胶工艺一、背景介绍随着科技的不断发展,芯片在现代电子产品中扮演着越来越重要的角色。
而芯片的制造过程中,填充胶点胶工艺则是不可或缺的一环。
填充胶点胶工艺是指将芯片与封装材料之间的空隙填充上胶水,以保证芯片的稳定性和可靠性。
本文将从工艺流程、技术特点和应用前景三个方面来介绍芯片填充胶点胶工艺。
二、工艺流程芯片填充胶点胶工艺的工艺流程主要包括以下几个步骤:1.准备工作:包括准备胶水、胶水混合、胶水过滤等。
2.点胶:将胶水点在芯片的封装材料上,点胶的位置和数量需要根据具体的芯片封装结构来确定。
3.填充:将胶水填充到芯片与封装材料之间的空隙中,填充的过程需要控制好胶水的流动性和粘度,以保证填充的均匀性和质量。
4.固化:将填充好的胶水进行固化处理,使其变得坚硬和稳定。
5.清洗:清洗掉多余的胶水和杂质,以保证芯片的表面干净和光滑。
三、技术特点芯片填充胶点胶工艺具有以下几个技术特点:1.高精度:点胶和填充的过程需要精确控制,以保证芯片的稳定性和可靠性。
2.高效率:芯片填充胶点胶工艺可以实现自动化生产,大大提高了生产效率和质量。
3.环保节能:填充胶点胶工艺使用的胶水可以根据需要进行调配,减少了浪费和污染。
4.多样化:芯片填充胶点胶工艺可以适用于不同类型的芯片和封装材料,具有很强的适应性和灵活性。
四、应用前景芯片填充胶点胶工艺在电子制造行业中具有广泛的应用前景。
随着电子产品的不断升级和更新,芯片的制造和封装技术也在不断发展。
芯片填充胶点胶工艺可以为电子产品的稳定性和可靠性提供保障,同时也可以提高生产效率和质量。
未来,随着科技的不断进步和应用的不断拓展,芯片填充胶点胶工艺将会在电子制造行业中发挥更加重要的作用。
总之,芯片填充胶点胶工艺是现代电子制造中不可或缺的一环,具有高精度、高效率、环保节能和多样化等技术特点,具有广泛的应用前景。
论ADAS摄像头Underfill(底部填充)技术的重要性
论ADAS摄像头Underfill(底部填充)技术的重要性摘要:随着电子技术的飞速发展,芯片针脚越来越密,越来越小,而对产品的可靠性要求则越来越高。
尤其在汽车行业的应用,ADAS摄像头作为高级辅助驾驶的感知部件,产品的稳定则显得愈发重要。
底部填充工艺就是增强产品可靠性,提高产品使用寿命一个重要的组成部分。
本文会通过深入分析ADAS摄像头BGA芯片失效的机理着手,引入底部填充工艺,介绍工艺流程及技术knowhow,以及如何采用实验设计法DOE来获得最优的参数。
关键词:底部填充,CTE热膨胀系数,ADAS摄像头,耐候性,DOE引言随着智能驾驶、无人驾驶汽车行业的发展,实现ADAS(Advanced Driver Assistance System)高级驾驶辅助系统的摄像头就如汽车的眼睛,在无人驾驶上起感知识别的作用,其品质可靠性和稳定性关乎到人生命安全。
汽车行驶的环境相对于消费型产品而言是非常苛刻的,如汽车电子零部件,其要求的工作温度是-40~+85℃,而消费型产品要求的工作温度是-10~+60℃;汽车零部件产品要求的使用寿命是10~15年,而消费型产品则要求能快速的更新换代,能用3~5年则已。
除了这些硬性指标,汽车还需行驶在颠簸振动的道路,还需遭受风雪雨露的冲刷,这种种的严苛的使用条件无不使汽车零部件的品质必须过关。
摄像头被应用在汽车上起智能驾驶辅助的作用,其耐候性和可靠性就必然成为重中之重的评价要点。
一、 ADAS摄像头在无人驾驶中的作用高级驾驶辅助系统(ADAS),定义为利用安装在车辆上的传感(如摄像头、雷达)、通信、决策及执行等装置,监测驾驶员、车辆及其行驶环境并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方式辅助驾驶员执行驾驶任务或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。
利用ADAS摄像可以具体实现的功能有:1.前向碰撞预警 forward collision warning(FCW):实时监测车辆前方行驶环境,并在可能发生前向碰撞危险时发出警告信息。
研祥BGA底部填充工艺的原理和应用
研祥BGA底部填充⼯艺的原理和应⽤随着BGA元件引脚越来越多,尺⼨越来越⼩,⽆铅焊接的应⽤普及化,同时我司的产品所需适应的各⾏业应⽤环境越来越⼴,⼯业现场的湿⽓、应⼒、震动、跌落,产品⾃⾝的焊接应⼒、热膨胀系数不⼀致等问题都将影响到BGA焊点及产品性能的安全,常见失效情况见图1:图1 BGA开路和开裂失效⽰意图经统计2010-2012年含保内保外BGA掉点年平均约有60⽚,约占不良总数6%,占⽆法再次返修的板卡⽐例为90%,⽽掉点的位置⼤部分分布在四边⾓处,原因基本分析为受散热⽚应⼒、现场环境有震动、板卡变形应⼒等引起。
因BGA与PCB的连接均为单点连接,且中间存在较⼤的间隙从⽽会出现上述情况下掉点失效的问题,因此迫切需要采⽤⼀种“底部填充”胶⽔及⼯艺来解决此类问题,使BGA与PCB的连接成为⾯连接,从⽽使产品在各类环境下能得到持续可靠使⽤。
u设备⽅⾯:使⽤美国NORDSON(诺信)ASYMTEK S-910N点胶机,具有以下优点:1.胶量控制:独特的胶⽔喷射技术,能够保证每个点胶量的控制,制程控制通过胶量⾃动校准及称重功能来保证,确保每⼀块产品的均匀及⼀致性,并可在⼩⾄200微⽶的紧凑区间中喷射;2.加热管理:具备基板加热功能,分预加热站、点胶中加热站、后加热站,可轻松应对各种胶⽔及产品作业,并保持⽑细流动速度及固化⼀致性;3.机械及光感防撞机构,可有效防⽌不同⾼度状态下的产品作业时出现点胶安全隐患的可能;4.先进的⾃动化⽣产线可应⽤于所有倒装芯⽚、⼿机、数码相机、内存、硬盘驱动器、及各类控制板卡的元器件作业,如图3为美国信诺ASYMTEK S-910N点胶机:图3 美国诺信ASYMTEK S-910N点胶机u底部填充胶⽅⾯:使⽤美国LOCTITE(乐泰)UF3800底部填充胶,该胶⽔⼴泛应⽤于航天、航空、装备等特种领域。
底部填充⼯艺⾃2013年7⽉已全⾯导⼊使⽤于我司的批量⼤的产品如EPI-1816系列、FSC-1815系列,⾄⽬前为⽌从RMA返修数据来看这两款产品还⽆⼀⽚掉点问题返回。
BGA及类似器件的底部填充和点胶封装工艺
作者:杨根林东莞市安达自动化设备有限公司BGA及类似器件的底部填充和点胶封装工艺摘要当前,高可靠性要求的航空航天航海、动车、汽车、室外LED照明、太阳能及军工企业的电子产品,电路板上的焊球阵列器件(BGA/CSP/WLP/POP)及特殊器件,都面临着微小型化的趋势(见图1),而板厚 1.0mm以下的薄PCB或柔性高密度组装基板,器件与基板间的焊接点在机械和热应力下作用下变得很脆弱,为提高PCBA及产品的可靠性,于是底部填充和点胶封装技术应用变得日益普遍,见图2。
底部填充和点胶封装工艺有多种,本文所指为毛细效应底部填充(Capillary Under-fill),把填充胶分配涂敷到组装好的器件边缘,利用液体的“毛细效应”使胶水渗透填充满芯片底部,而后加热使填充胶与芯片基材、焊点和PCB基板三者为一体。
通过底部填充和点胶封装工艺,不仅可减少BGA及类似器件因热膨胀系数(CTE)失配可能引发的焊点失效,还能为产品的跌落、扭曲、振动、湿气等提供很好的保护。
在相关绝缘胶的作用下,器件在遭受应力后将被分散释放,从而增加焊点的抗疲劳能力、机械连接强度,达到提高产品可靠性的目的。
图1 焊球阵列器件封装小型化趋势图2底部填充需求的常规定义为让BGA及类似器件有效填充和点胶封装,作业前须选择性能较好的胶水、恰当的点胶路径和点胶针头(Needle)或喷嘴(Nozzle),并正确地设置点胶参数以控制稳定相宜的胶水流量。
点胶后,须作首件检验确认点胶和填充效果,烘烤条件需符合胶水特性及产品特点,以确保胶水完全固化。
固化后,须做外观检查和测试,确保填充效果有效可靠。
点胶和填充时须避免汽泡,固化后需避免产生空洞,形成满意的边缘角或达到特定的填充效果,降低现场失效提高产品长期可靠性。
在选择胶水时,须选用可返修的,并注意返修方法。
关键词焊球阵列器件(BGA/CSP/WLP/POP),可靠性(Reliability),自动点胶机(Automatic Dispenser),底部填充(Under-fill),环氧树脂(Epoxy resin),高密度互连(HDI),点胶/喷胶,汽泡/空洞,声波微成像技术,可返修性(Rework-able)一、 BGA及类似器件的点胶工艺及底部填充的作用电子产品的点胶工艺多种多样,比如摄像镜头的密封固定(Lens Locking),光学镀膜防反射和红外线滤光片粘接(AR/IR Filter Attach),玻璃防护盖(Glass Lid)密封固定,镜头框架(Lens Holder)与基座或PCB基板粘接,影像芯片COB裸晶邦定(Die Attach),以及CCD/CMOS表面封装器件或其它组件的底部填充,见图3。
为CSP和BGA而设计的底部填充剂的工艺优势
为CSP和BGA而设计的底部填充剂的工艺优势
佚名
【期刊名称】《现代表面贴装资讯》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】底部填充剂原本是专为倒装芯片设计的。
由于硅质的倒装芯片的热膨胀系数比基板材质低很多,因此,在热循环测试中会产生相对位移,导致机械疲劳从而引起不良焊接。
底部填充剂材料通常是环氧树脂,利用毛细作用原理渗透到倒装芯片底部,然后固化。
它能有效提高焊点的机械强度,从而提高芯片的使用寿命。
【总页数】4页(P11-14)
【正文语种】中文
【中图分类】TN405
【相关文献】
1.CSP组装底部填充工艺 [J], 李双龙
2.移动产品中CSP底部填充剂 [J], 无
3.为CSP和BGA设计的底部填充剂的工艺优势 [J], KarlLoh; JanetJiang
4.印制板组件上BGA/CSP器件底部灌封工艺研究 [J], 杨小健; 赵鑫; 张琪; 沈丽
5.CSP底部填充工艺 [J], StevenJAdamson BarryWheatley
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Underfill(底填胶)
3513维修指导
芯片卸下:
保持底部热风并加高 CSP顶部温度至300C ,在此状态下可使用 金属镊子在芯片一角 轻撬芯片,并将芯片 从基板分离
3513维修指导
清除残留焊锡:
用烙铁加吸锡带清除PCB板上残留的的焊锡
注意: 千万小心,不要
损及PCB板上的焊盘
3513维修指导
清除PCB板上残留的胶粘剂:
3513维修指导
去周边胶:
在基板底部使用热风,加热至100C左右,在此状态下可使用尖 锐木制工具(如牙签等)去除元器件周围的胶粘剂。 在此状态下,焊锡尚未熔,不会影响周边靠得较近的元件 或者使用尖头烙铁直接去除芯片周边的胶
原因:
分离芯片与周边器件的胶连接 保证芯片能被轻松卸下而不损及周边器件及PCB板
: 150 度, 8 分钟
3513 优势
可靠性佳
储存条件
2-8 C 冷藏, 无需 -40C 冷冻
固化后为透明颜色,不影响外观
可维修 *****
33551133
3513操作指导
回温:
将产品从冰箱取出后,置于工作环境温度下, 于原包装内回温。 回温时间为:2至4小时
pbga封装的关键流程
pbga封装的关键流程目前主板控制芯片组多采用此类封装技术,材料多为陶瓷。
采用BGA 技术封装的内存,可以使内存在体积不变的情况下,内存容量提高两到三倍,BGA与TSOP相比,具有更小体积,更好的散热性能和电性能。
下面际诺斯电子(JEENOCE)将为大家介绍三大BGA封装工艺。
一、PBGA封装工艺1、PBGA基板的制备在BT树脂/玻璃芯板的两面层压极薄(12~18μm厚)的铜箔,然后进行钻孔和通孔金属化。
用常规的PCB加3232艺在基板的两面制作出图形,如导带、电极、及安装焊料球的焊区阵列。
然后加上焊料掩膜并制作出图形,露出电极和焊区。
为提高生产效率,一条基片上通常含有多个PBG基板。
2、封装工艺流程圆片减薄→圆片切削→芯片粘结→等离子清洗→引线键合→等离子清洗→模塑封装→装配焊料球→回流焊→表面打标→分离→最终检查→测试斗包装。
二、FC-CBGA封装工艺1、陶瓷基板FC-CBGA的基板是多层陶瓷基板,它的制作是相当困难的。
因为基板的布线密度高、间距窄、通孔也多,以及基板的共面性要求较高等。
它的主要过程是:先将多层陶瓷片高温共烧成多层陶瓷金属化基片,再在基片上制作多层金属布线,然后进行电镀等。
在CBGA的组装中,基板与芯片、PCB板的CTE失配是造成CBGA产品失效的主要因素。
要改善这一情况,除采用CCGA结构外,还可使用另外一种陶瓷基板--HITCE陶瓷基板。
2、封装工艺流程圆片凸点的制备->圆片切割->芯片倒装及回流焊->底部填充导热脂、密封焊料的分配->封盖->装配焊料球->回流焊->打标->分离->最终检查->测试->包装。
三、TBGA封装工艺1、TBGA载带TBGA的载带通常是由聚酰亚胺材料制成的。
在制作时,先在载带的两面进行覆铜,然后镀镍和镀金,接着冲通孔和通孔金属化及制作出图形。
因为在这种引线键合TBGA中,封装热沉又是封装的加固体,也是管壳的芯腔基底,因此在封装前先要使用压敏粘结剂将载带粘结在热沉上。
SMT底部填充胶工艺改善BGA锡裂
SMT底部填充胶工艺改善BGA锡裂我司一款产品在工厂测试都OK,但出货到客户处发现有千分之一左右不良,分析为PCB板较薄BGA容易受应力导致锡裂(锡裂的点位都在BGA四周最外围)现想导入BGA底部填充胶工艺,,因没有经验,请各位指点一下有没有好的填充胶品牌以及点胶要注意的事项,谢谢!图片:BGA 锡裂1.jpg[ 此帖被dqgwebmm在2012-11-24 08:31重新编辑]我们用过热熔胶!就用芯片填充胶,市场上种类很多。
就用一般的黑胶用人工和仪器两种 IC有四边只点两边把板子斜着黑胶就流进去啦考虑点胶或填充的同时必须考虑返修和拆卸工艺...,呵呵。
选用胶水的时候最好还要考虑点上胶水后,BGA下面的散热需求,底部填充的胶水中有导热的要求是需要选用不同类别的。
胶水的厂家比较多,同一品牌里面还有多个型号,之前我们用的是乐泰的,觉得效果还不错。
当然对整个工艺的设定还有很多控制项目,例如:固化温度时间、胶量大小、点胶位置、点胶方式、o ffset设定、针嘴大小...等,这里列2个之前在做Undefill评估时候对比2种底部填充胶水的一些技术参数给你参考下,选用胶水前最好看看胶水的技术规格书。
另外:如果只是简单加固,还知道一种方法,只需要在焊接完成后在BGA四个角落上点红胶加固。
这种方式本人没有实际用过,只是在和同行交流时得到的讯息,他们工厂之前就是这么搞的。
産線以前用過很多UNDERFILL,也出現過樓主這種問題,後來廠長找的松下MP3020BGA底部填充膠解決了問題點。
此问题简单,首先分析是工厂加工原因产生不良,还是出给客户产生的(也就是说测试良品后产生的),这样定胶水可修复的还是不可修复的胶水等。
几种办法:1、底部填充胶:选择可以返修的,如UF346HW2、红胶四角加固:建议选用NE7200H3、UV胶(但是需要增加设备,不建议采用)目前操作方式为在CPU四个角点“L”形的红胶型号华立818,固化温度150度/90秒底部填充胶是目前手机行业用得最多的一种确保可靠性的工艺方法,主要针对主芯片和内存,个别对WIFI也有要求,相对红胶而言可靠性更好,工艺也简单,一般点L型,点胶角度45~60度,烘烤150度6分钟就完全固化了,我们用的是东莞新懿的可返修底填胶,价格较乐泰等大品牌便宜好多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
作者:杨根林东莞市安达自动化设备有限公司BGA及类似器件的底部填充和点胶封装工艺摘要当前,高可靠性要求的航空航天航海、动车、汽车、室外LED照明、太阳能及军工企业的电子产品,电路板上的焊球阵列器件(BGA/CSP/WLP/POP)及特殊器件,都面临着微小型化的趋势(见图1),而板厚 1.0mm以下的薄PCB或柔性高密度组装基板,器件与基板间的焊接点在机械和热应力下作用下变得很脆弱,为提高PCBA及产品的可靠性,于是底部填充和点胶封装技术应用变得日益普遍,见图2。
底部填充和点胶封装工艺有多种,本文所指为毛细效应底部填充(Capillary Under-fill),把填充胶分配涂敷到组装好的器件边缘,利用液体的“毛细效应”使胶水渗透填充满芯片底部,而后加热使填充胶与芯片基材、焊点和PCB基板三者为一体。
通过底部填充和点胶封装工艺,不仅可减少BGA及类似器件因热膨胀系数(CTE)失配可能引发的焊点失效,还能为产品的跌落、扭曲、振动、湿气等提供很好的保护。
在相关绝缘胶的作用下,器件在遭受应力后将被分散释放,从而增加焊点的抗疲劳能力、机械连接强度,达到提高产品可靠性的目的。
图1 焊球阵列器件封装小型化趋势图2底部填充需求的常规定义为让BGA及类似器件有效填充和点胶封装,作业前须选择性能较好的胶水、恰当的点胶路径和点胶针头(Needle)或喷嘴(Nozzle),并正确地设置点胶参数以控制稳定相宜的胶水流量。
点胶后,须作首件检验确认点胶和填充效果,烘烤条件需符合胶水特性及产品特点,以确保胶水完全固化。
固化后,须做外观检查和测试,确保填充效果有效可靠。
点胶和填充时须避免汽泡,固化后需避免产生空洞,形成满意的边缘角或达到特定的填充效果,降低现场失效提高产品长期可靠性。
在选择胶水时,须选用可返修的,并注意返修方法。
关键词焊球阵列器件(BGA/CSP/WLP/POP),可靠性(Reliability),自动点胶机(Automatic Dispenser),底部填充(Under-fill),环氧树脂(Epoxy resin),高密度互连(HDI),点胶/喷胶,汽泡/空洞,声波微成像技术,可返修性(Rework-able)一、 BGA及类似器件的点胶工艺及底部填充的作用电子产品的点胶工艺多种多样,比如摄像镜头的密封固定(Lens Locking),光学镀膜防反射和红外线滤光片粘接(AR/IR Filter Attach),玻璃防护盖(Glass Lid)密封固定,镜头框架(Lens Holder)与基座或PCB基板粘接,影像芯片COB裸晶邦定(Die Attach),以及CCD/CMOS表面封装器件或其图3 相机模组主要的胶粘工艺图4底部填充和非底部填充的跌落试验效果PCB基板复杂多样,比如厚度1.0mm以下的PCB、Rigid-Flex PC、FPC、Ceramic PC、Metal PC 等,这些基板在SMT制程中不仅要克服PCB翘曲变形或易碎的问题,在测试组装中更要保护焊点免受外力破坏。
而BGA及类似器件的微形焊点对应力非常敏感,为解决其可靠性隐患点胶和底部填充成了必不可少的重要工艺。
有研究资料表明,产品经过底部填充和不进行底部填充的跌落试验,两者焊点遭受到的应力迥然不同,经过底部填充的器件焊点感测到的应力轻微许多,反之应力震荡变化或骤然增大,其效果差异见图4。
BGA及类似器件成为影响产品可靠性的关键因素,由于这些器件硅质基材热膨胀系数比一般性的PCB材质要低许多(资料显示硅质为2.6ppm/℃,常用的PCB材质为10-26 ppm/℃或更高),在受热时两者会产生相对位移,导致焊点机械疲劳从而引起断裂失效,见图5A。
对于这些器件,采用底部填充可以有效地增强器件与基板间的机械连接,降低其现场失效问题。
总之,点胶和底部填充不仅有助于降低材料之间CTE不匹配的热应力破坏,减少基板的翘曲变形、跌落撞击、挤压和振动等机械应力造成焊点破裂失效的风险,见图5B&5C&5D。
电子产品在恶劣环境下工作的稳定性及可靠性,通过对BGA及类似器件实施点胶和底部填充是非常有效的。
5A CTE失配应力5B 产品撞击 5C 器件受挤压5D底部填充对PCB翘曲的保护作用二、胶水的基本特性介绍与选用要求在BGA器件与PCB基板间形成高质量的填充和灌封,材料的品质与性能至为重要。
日前用于BGA/CSP等器件的底部填充胶,是以单组份环氧树脂为主体的液态热固胶粘剂;有时在树脂中添加增韧改性剂,是为了改良环氧树脂柔韧性不足的弱点。
底部填充胶的热膨胀系数(CTE)﹑玻璃转化温度(Tg)以及模量系数(Modulus)等特性参数,需要与PCB基材、器件的芯片和焊料合金等相匹配。
通常胶水的Tg点对CTE影响巨大,温度低于Tg点时CTE较小,反之CTE剧烈增加。
模量系数的本义是指物质的应力与应变之比,胶水模量是胶水固化性能的重要参数,通常模量较高代表胶水粘接强度与硬度较好,但同时胶水固化时残留的应力会较大。
PCBA的胶材须安全无腐蚀,符合欧盟RoHS(Restriction of Hazardous Substances)指令(关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质)的要求,对多溴二苯醚(PBDE)和多溴联苯(PBB)在材料中的含量严格限制,对于含量超标的电子产品禁止进入市场。
同时,还需符合国际电子电气材料无卤(halogen-free)要求,如同无铅锡膏并非锡膏中不含铅而是含量限制一样,所谓无卤也并非物料中不含被管制的卤素,而是指氯或溴单项含量在900ppm以下,总卤素含量控制在1500ppm的有效期不低于六个月(储存条件:-20°C~5℃),在室温下(25℃)的有效使用寿命需不低于48小时。
有效使用期是指,胶水从冷冻条件下取出后在一定的点胶速度下可保证点胶量的连续性及一致性的稳定时间,期间胶水的粘度增大不能超过10%。
微小形球径的WLP和FC器件,胶材的有效使用期相比于大间距的BGA/CSP器件通常要短一些,因胶水的粘度需控制在1000mpa.s以下,以利于填充的效率。
使用期短的胶水须采用容量较小的针筒包装,反之可采用容量较大的桶装;使用寿命越短包装应该稍小,比如用于倒装芯片的胶水容量不要超过50ml,以便在短时间内用完。
大规模生产中,使用期长的胶水可能会用到1000ml的大容量桶装,为此需要分装成小容量针筒以便点胶作业,在分装或更换针筒要避免空气混入。
此外,使用期短的胶水易硬化堵塞针头,每次生产完需尽快清洗针管和其它沾胶部件。
BGA及类似器件的填充胶,胶水的粘度和比重须符合产品特点;传统的填充胶由于加入了较大比率的硅材使得胶水的粘度和比重过大,不宜用于细小填充间隙的产品上,否则会影响到生产效率。
经验表明,在室温时胶水的粘度低于1000mpa.s而比重在1.1~1.2范围,对0.4mm间距的BGA及CSP 器件的填充效果较好。
胶水的填充流动性和固化条件,须与生产工艺流程相匹配,不然可能会成为生产线的瓶颈。
影响底部填充时间的参数有多种,一般胶水的粘度和器件越大,填充需要的时间越长;填充间隙增大、器件底部和基板表面平整性好,可以缩短填充时间。
为提高生产的效率,需综合考虑有关参数并力求优化,参考它们的关系图表6A;底部填充胶的毛细流动剖视,见图6B。
对于粘度较大流动性较差的胶水,为提高填充速率,可以将基板预热至60-90℃左右。
表面张力和温差是底部填充产生毛细流动的二个主要因素,由于热力及表面张力的驱动,填充材料才能自动流至芯片底部。
另外,填充材料都会界定最小的填充间隙,在选择时需要考虑产品的最小间隙是否满足要求。
图6A影响填充时间的参数图6B底部填充的剖视简略图选择底部填充胶需注意什么呢?填充胶的选择是与产品特点相关的,往往需要在工艺和可靠性间平衡。
日前市场上底部填充胶的种类很多,在选择相机模块的填充胶时,重要的是适合产品的特点。
依据PCB板质的不同,力求热膨胀系数与其匹配。
胶水的粘度和比重要适中,室温下良好的湿润性,利于针头快速出胶和快速填充;低温固化快利于固化效率。
较低的(CTE)和较高的(Tg)点,以求良好的热性能;适中的模量系数,使其兼备优良的机械强度和柔韧性。
总之,优质的胶水需具有室温快速流动和低温快速固化,与锡膏良好的兼容性,较高的粘着强度和断裂韧度,以及重工性能佳和长期可靠性等特点。
比如乐泰(Loctite)的Hysol® UF3800™是一款新型的底部填充胶水,它具有较高的Tg和较低CTE,25℃@粘度375cp,比重1.13,模量系数3080Mpa,固化条件130℃≥8分钟,这些性能参数很适合精密器件细间距BGA/CSP/WLP的填充要求。
不过这款胶水储存条件为零下20℃,生产使用前必需将冷藏的胶水在室温下解冻回温2至6小时,使胶水的温度与室温均衡才能开启使用,回温时间长短取决于不同的包装大小。
三、点胶和底部填充的路径与模式基本要求常受到限制。
某些特定区域溢胶甚至不能超过器件边沿的0.1mm,较普遍的是小于0.2mm,见图7A和7B;同时限制区域外的胶痕厚度不能高过PCB表面20um。
由此可见,对于手持式产品的高密度组装,底部填充采用何种施胶路径模式是很有讲究的,而烘烤前后的精确检验也同等重要,见图7C。
7A某影像CSP溢胶限制尺寸 7B某WLCSP溢胶限制尺寸 7C 显微千分尺溢胶检测BGA及类似器件的点胶和底部填充作业,其简略步骤是:涂胶前,清洁器件底部与周边,清洗或受潮的PCB需烘烤;涂胶,需依据器件大小和填充要求调试出胶量,按选定的路径点胶;毛细填充:按设定的路径点胶使其快速填充,要求在点胶的对边有胶溢出,四边的涂胶最低限度覆盖住器件焊球;烘烤后的检验,需确保胶量完全填充器件和基板的间隙并完全固化,见图8。
胶量的控制对于形成良好的边缘圆角非常关键,单个元器件胶水用量计算,可以依据芯片的面积、填充间隙高度、焊球的体积与数量,以及形成合格的边缘圆角,计算出器件所需理论胶量。
不过,多半情况还需以实际的填充效果,通过精密计量天平来确定胶水的用量,时下许多自动点胶机都有此功能。
图8 Under-fill工艺的简要流程图9点胶针头的合理位置图10 常见的点胶模式点胶路径是针头画胶的路线,通常由点胶设备或手工操作者来控制。
理想的点胶路径需要点胶效率和填充效果之间权衡,目标是花费较短的流动及点胶时间,得到没有空洞的完好的填充效果。
作业上控制好胶水流量的稳定,使点胶具有较高精确性和可重复性,才能形成满意的边缘圆角和填充效果。
采用合适的施胶模式,使针头沿边缘均匀移动;确保良好的填充效率和品质。
在选择点胶模式时,需依据所填充器件的面积大小和间隙高度合理选择。
采用针头点胶还需注意,针头与器件边缘,针头与基板的距离要合理,可参考图9所示。