Underfill产品知识培训

page技术支持Warmy13862649168Underfill相关知识Warmy日期：2011年8月17日page技术支持Warmy138626491681.晶圆级封装CSP2.CSP填充原因3.底部填充标准4.Underfill性能要求目录page技术支持Warmy13862649168插件技术J形接脚系列QFP系列SO系列球栅阵列系列集成电路的发展page技术支持Warmy13862649168BGA/CSP:元件表面和侧面没有引脚，其引脚在元件的底部，成球栅矩阵排列。page技术支持Warmy13862649168Underfill工艺流程：1.锡膏回流焊2.点涂underfill3.underfill固化page技术支持Warmy13862649168l根据J-STD-012标准的定义，CSP是指封装尺寸不超过裸芯片1.2倍的一种先进的封装形式l最接近籽芯(die)尺寸的封装l边长比不大于1.2倍l面积比大大于1.4倍，小的可以低于1.1倍晶圆级封装CSPpage技术支持Warmy13862649168Source:CircuitsAssemblyMagazine晶圆级封装CSPpage技术支持Warmy13862649168优势：输入输出：相同的尺寸有更多的I/O口40*40mm，QFP可以有304个，CSP有600—1000个电学性能：CSP的内部布线长度（仅为0.8~1.0mm）比QFP或BGA的布线长度短得多，寄生引线电容、引线电阻及引线电感均很小，信号传输延迟大为缩短生产成本：更低散热性能：优良更少填料：成本，时间，工艺。晶片与基底热膨胀系数不同而造成应力晶圆级封装CSPpage技术支持Warmy13862649168劣势：标准不统一全球通行的封装标准如外型尺寸、电特性参数和引脚面积等可靠性差成本价格：性能价格比最高的封装机会：CSP无源器件：电阻、电容网络威胁：可靠性晶圆级封装CSPpage技术支持Warmy138626491681.晶圆级封装CSP2.CSP填充原因3.底部填充标准4.Underfill性能要求page技术支持Warmy13862649168应力发生区在4个端点：几次高低温冲击就会失效，用了Underfill可以经受1000次热冲击。CSP填充原因page技术支持Warmy13862649168CSP填充原因PCB方面:厚板硬度高，较小的变形，可以承受更多的热冲击。薄板硬度低，容易变形，BGA对机械冲击和热冲击更差，因此需要更需要Underfill.由于薄板和FPC有着更轻的重量和占有更小的空间，因此薄板和FPC有着更广泛的市场需求。元件方面：传统上，大的锡球不需要底填,细间距CSP有较差的可靠性，需要底填page技术支持Warmy13862649168page技术支持Warmy138626491681.晶圆级封装CSP2.填充原因3.填充标准4.性能要求page技术支持Warmy13862649168胶量填充量?细间距CSP需要填充的弧度越高大间距CSP越大需要填充的弧度越小page技术支持Warmy13862649168备注:t=填充时间µ=胶水粘度L=流动距离h=锡球高度φ=润湿角λ=液体接触面的表面能t=3µL2/[hλcos(φ)]填充时间page技术支持Warmy13862649168F.CCSP/BGA填充面积全部全部或部分CTE小一般锡球间距0.25mm0.50-0.80mm锡球高度0.075mm0.20-0.30mm包装尺寸5-10mm8-13mm离子含量低一般Tg高较低page技术支持Warmy138626491681.晶圆级封装CSP2.填充原因3.填充标准4.性能要求目录page技术支持Warmy138626491681.晶圆级封装CSP2.填充原因3.填充标准4.性能要求l热膨胀系数l固化速度l流动性l电阻率l可靠性l返修性l兼容性目录page技术支持Warmy13862649168硅晶片2ppm/ºC焊锡17ppm/ºC铜箔15ppm/ºCFR-4基材15ppm/ºCCTEpage技术支持Warmy13862649168Viscosityvs.Temp0500100015002000250030002535455055606570758085Temp(°C)Viscosity(mPas)underfill流动性与温度的关系page技术支持Warmy13862649168测试方法1、跌落测试/剪切测试2、开机测试3、X-Ray测试4、CT测试5、双85测试：168H5、PressureCooker/Autoclave121oC/15psig/100%RH/96-336hrs6、HAST(HighlyAcceleratedStressTest)AddsAtmosphericPressuretoHumidity&Heat96hrsofHAST=1000hrsof85/85page技术支持Warmy13862649168跌落测试条件：自由落体6英尺高度水泥地面跌落测试page技术支持Warmy13862649168跌落测试page技术支持Warmy13862649168国内手机命名为A-1、A-2；国际品牌手机命名为B-1、B-2page技术支持Warmy13862649168尺寸:5mmx5mm和2mmx2mm球径:0.1mm问题点：流动速度太慢，其它面的胶水太少没有流动对面案例分享1page技术支持Warmy13862649168t=3µL2/[hλcos(φ)]案例分享2page技术支持Warmy13862649168案例分享2Soldermask太厚或flux太多正常没有Soldermask结论:1.这批PCB没有Mask,间隙减少.2.PCB的mask改变后，问题得到解决page技术支持Warmy138626491682oC-8oC冷藏,或冰冻要求使用前要预热回温时间和胶管的尺寸有关20-30ml:4hrs300ml:24hrs请不要强制回温，利用加热的方式加快回温，可能会导致粘度增加和空洞的形成等其它意想不到的问题发生点胶之前PCB需要干燥，有利于流动和固化。需要更快的固化速度可以采用预热的方式使用page技术支持Warmy13862649168Thanks!