Underfill(底部填充膠)的功能與應用？為什么要用底填膠？解決PCBA上的一個關(guān)鍵問題，CSP/BGA存在的隱患-應力集中；熱應力：因為芯片和基材的線性膨脹系數(shù)（CTE）不一樣，在冷熱循環(huán)測試時，高CTE和低CTE的材料之膨脹系數(shù)之差會導至焊球受到相互的約束，使其不能完全自由脹縮，而發(fā)生形變，終導致焊點斷裂；機械應力：結(jié)合應用端的使用情況，一些如PCB板材發(fā)生彎曲，扭曲，另外還有跌落和震動等；引腳應力不均勻分布，各焊球應力不均勻，周邊比中間大的多。使用底部填充一些韌性好的材料，可以適當?shù)姆稚υ黾有酒目煽啃裕?對于材料的特性要求： 1） 流動性要好可以很容易的通過毛細現(xiàn)象滲透進BGA底部，便于操作； 2） 適當?shù)捻g性和強度，分散和降低焊球的應力； 3） 降低芯片和基材的CTE之差； 4） 達到高低溫循環(huán)之要求； 5） 可以返維且工藝簡單。底部填充膠的流動性或者說填充速度往往是客戶非常關(guān)注的一個指標。南寧消費電子填充膠廠家

底部填充膠(underfill)中空洞的去除方法： 在許多底部填充膠(underfill)的應用中，包括從柔性基板上的較小芯片到較大的BGA封裝，底部填充膠(underfill)中出現(xiàn)空洞和氣隙是很普遍的問題。這種在底部填充膠(underfill)部位出現(xiàn)空洞的后果與其封裝設計和使用模式相關(guān)，典型的空洞會導致可靠性的下降，本文將探討減少空洞問題的多種策略。 如果已經(jīng)確定了空洞產(chǎn)生的位置，你可能就已經(jīng)有了檢測空洞的方法，不同的方法對問題的解決都是有用的。其中較常用的三種檢測空洞的方法分別是：利用玻璃芯片或基板，超聲成像和制作芯片剖面或?qū)⑿酒瑒冸x的破壞性試驗。 采用玻璃芯片或基板會十分有效，這種方法能對測試結(jié)果提供即時反饋，并且能有助于理解何種流動類型能使下底部填充膠(underfill)的流動速率達到較優(yōu)化，而采用不同顏色的底部填充膠(underfill)材料也可幫助實現(xiàn)流動直觀化。這種方法的缺點在于玻璃器件上底部填充膠(underfill)的流動和空洞的形成行與實際的器件相比可能有些細微的偏差。南京led底部填充膠廠家底部填充膠的固化環(huán)節(jié)，要再經(jīng)過高溫烘烤以加速環(huán)氧樹脂的固化時間。

兼容性問題指的是底部填充膠與助焊劑之間的兼容性。助焊劑在焊接過程中起到保護和防止氧化的作用，它的成分主要是松香樹脂、有機酸活性劑、有機溶劑等。雖然在芯片焊接后會對助焊劑進行清洗，但是并不能保證助焊劑被徹底清理。底部填充膠是混合物，主要是由環(huán)氧樹脂、固化劑和引發(fā)劑等組成。底部填充膠中的成分有可能會與助焊劑的殘留物發(fā)生反應，這樣底部填充膠配比發(fā)生了變化，可能發(fā)生膠水延遲固化或不固化的情況。因此在選擇底部填充膠的時候要考慮兼容性問題。兼容性測試可以通過切片分析來觀察，也可以將膠水與錫膏混合后固化來快速判斷?；旌虾蟮牡撞刻畛淠z和錫膏按照規(guī)定時間溫度固化后沒有氣泡或不固化情況，就說明沒有兼容性問題。如果不能判定是否完全固化，可以使用差示掃描量熱儀DSC 測試是否有反應峰來驗證。

相對于其他底部填充系統(tǒng)來說，非流動型底部填充的較大優(yōu)點在于對工藝的改進，在材料性能方面并沒有明顯差異。為了讓底部填充的填充過程與傳統(tǒng)的表面組裝工藝更好的兼容，非流動型底部填充不能使用控溫精確度很高的固化爐。通過將助焊性能集成到底部填充材料中，CSP的粘片和材料固化工藝合二為一。在組裝過程中，在元件放置之前先將非流動型底部填充材料涂覆到粘片位置上。當線路板進行再流時，底部填充材料可以作為助焊劑，協(xié)助獲得合金互連，并且本身在再流爐中同步完成固化。所以可以在傳統(tǒng)的表面組裝工藝線上完成底部填充 從設備和人員投入的角度來講，非流動型底部填充系統(tǒng)節(jié)約了成本和時間，但自身也受到一些限制。與毛細管底部填充不同，非流動型底部填充材料中必須含有填充物。在底部填充材料中的填充材料可能正好位于焊料球和電路板焊盤之間。底部填充膠還能很好的減少焊接點的應力，將應力均勻分散在芯片的界面上。

PCBA元件底部填充膠的選用要求：PCBA上，在BGA器件與PCB基板間形成高質(zhì)量的填充和灌封底部填充膠的品質(zhì)與性能至為重要。首先我們需要了解底部填充膠的基本特性：用于BGA/CSP等器件的底部填充膠，是以單組份環(huán)氧樹脂為主體的液態(tài)熱固膠粘劑，有時在樹脂中添加增韌改性劑，是為了改良環(huán)氧樹脂柔韌性不足的弱點。底部填充膠的熱膨脹系數(shù)（CTE）﹑玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg）以及模量系數(shù)（Modulus）等特性參數(shù)，需要與PCB基材、器件的芯片和焊料合金等相匹配。通常膠水的Tg的點對CTE影響巨大，溫度低于Tg的點時CTE較小，反之CTE劇烈增加。模量系數(shù)的本義是指物質(zhì)的應力與應變之比，膠水模量是膠水固化性能的重要參數(shù)，通常模量較高表示膠水粘接強度與硬度較好，但同時膠水固化時殘留的應力會較大。底部填充膠的應用原理是利用毛細作用使得膠水迅速流過BGA 芯片底部芯片底部。河南ic固定膠廠家

在芯片踢球陣列中，底部填充膠能有效的阻擊焊錫點本身因為應力而發(fā)生應力失效。南寧消費電子填充膠廠家

底部填充膠的應用原理是利用毛細作用使得膠水迅速流過BGA 芯片底部，其毛細流動的較小空間是10um。 這也符合了焊接工藝中焊盤和焊錫球之間的較低電氣特性要求，因為膠水是不會流過低于4um的間隙，所以保障了焊接工藝的電氣安全特性。隨著手機、電腦等便攜式電子產(chǎn)品，日趨薄型化、小型化、高性能化，IC封裝也日趨小型化、高聚集化，CSP/BGA得到快速普及和應用，CSP/BGA的封裝工藝操作要求也越來越高。底部填充膠的作用也越來越被看重。BGA和CSP，是通過微細的錫球被固定在線路板上，如果受到?jīng)_擊、彎折等外部作用力的影響，焊接部位容易發(fā)生斷裂。而底部填充膠特點是：疾速活動，疾速固化，能夠迅速浸透到BGA和CSP底部，具有優(yōu)良的填充性能，固化之后可以起到緩和溫度沖擊及吸收內(nèi)部應力，補強BGA與基板連接的作用，進而大幅度增強了連接的可信賴性.南寧消費電子填充膠廠家