底填膠是增強(qiáng)BGA組裝可靠性的重要輔料，選擇底填膠的好壞對(duì)產(chǎn)品可靠性有很大影響。而實(shí)際應(yīng)用中，不同企業(yè)由于生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品使用環(huán)境等差異，對(duì)底部填充膠的各性能需求將存在一定的差異，如何選擇適合自己產(chǎn)品的底部填充膠:
焊點(diǎn)的壽命主要取決于芯片、PCB和底部填充膠之間的CTE匹配，理論上熱循環(huán)應(yīng)力是CTE、彈性模量E和溫度變化的函數(shù)。
Tg在材料高CTE的情況下對(duì)熱循環(huán)疲勞壽命沒(méi)有明顯的影響，但在CTE比較小的情況下對(duì)疲勞壽命則有一定影響，因?yàn)椴牧显赥g點(diǎn)以下溫度和Tg點(diǎn)以上溫度，CTE變化差異很大。實(shí)驗(yàn)表明，在低CTE情況下，Tg越高熱循環(huán)疲勞壽命越長(zhǎng)。
底部填充膠應(yīng)用原理是利用毛細(xì)作用使得膠水迅速流過(guò)BGA /PCB芯片底部芯片底部，其毛細(xì)流動(dòng)的至小空間是幾個(gè)微米。根據(jù)毛細(xì)作用原理，不同間隙高度和流動(dòng)路徑，流動(dòng)時(shí)間也不同，因此不同的填充間隙和填充路徑所需填充時(shí)間不同，從而容易產(chǎn)生“填充空洞”。
為更直觀的評(píng)估膠水流動(dòng)性能，可采用以下方法評(píng)估膠水流動(dòng)性：將刻有不同刻度的載玻片疊在PCB板的上方，中間使用50um的墊紙，使載玻片與PCB間留有間隙，在載玻片一端點(diǎn)一定量膠水，測(cè)試膠水流動(dòng)不同長(zhǎng)度所需的時(shí)間。由于膠水流動(dòng)性將隨溫度變化而變化，因此，此實(shí)驗(yàn)可在加熱平臺(tái)上進(jìn)行，通過(guò)設(shè)置不同溫度，測(cè)試不同溫度下膠水流動(dòng)性。
底部填充膠起到密封保護(hù)加固作用的前提是膠水已經(jīng)固化，而焊點(diǎn)周圍有錫膏中的助焊劑殘留，如果底部填充膠與殘留的助焊劑不兼容，導(dǎo)致底部填充膠無(wú)法有效固化，那么底部填充膠也就起不到相應(yīng)的作用了，因此，底部填充膠與錫膏是否兼容，是底部填充膠選擇與評(píng)估時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。
底部填充膠除起加固作用外，還有防止?jié)駳狻㈦x子遷移的作用，因此絕緣電阻也是底部填充膠需考慮的一個(gè)性能。
底部填充膠主要的作用就是解決BGA/CSP芯片與PCB之間的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力集中的問(wèn)題，因此對(duì)底部填充膠而言，很重要的可靠性試驗(yàn)是溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)和跌落可靠性實(shí)驗(yàn)。
以此從理論知識(shí)到實(shí)際工程應(yīng)用，20+年豐富案例經(jīng)驗(yàn)積累讓我們可以在解決Post-assembly Underfill 中出現(xiàn)的氣泡問(wèn)題的同時(shí)，亦可幫助客戶大幅提升UPH、降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)與成本、提高產(chǎn)品良率與可靠性。
