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Underfill(底部填充胶)的功能与应用

Underfill(底部填充胶)的功能与应用

1:为什么要用底填胶?

解决PCBA上的一个关键问题,CSP/BGA存在的隐患-应力集中;

1) 热应力

因为芯片和基材的线性膨胀系数(CTE)不一样,在冷热循环测试时,高CTE和低CTE的材料之膨胀系数之差会导至焊球受到相互的约束,使其不能完全自由胀缩,而发生形变,最终导致焊点断裂;

2)机械应力

结合应用端的使用情况,一些如PCB板材发生弯曲,扭曲,另外还有跌落和震动等;

3)引脚应力不均匀分布,各焊球应力不均匀,周边比中间大的多;

2:按以上分析,如何解决?

使用底部填充一些韧性好的材料,可以适当的分散应力增加芯片的可靠性;

对于材料的特性要求:

1) 流动性要好可以很容易的通过毛细现象渗透进BGA底部,便于操作;

2) 适当的韧性和强度,分散和降低焊球的应力;

3) 降低芯片和基材的CTE之差;

4) 达到高低温循环之要求

5) 可以返维且工艺简单

3:芯片底填胶的工艺胶原理

1)使用工艺流程:

2)芯片底填胶的填充原理

3)芯片底填胶的施胶

 

固化方式:1)箱式烘箱 2)传输带式烘箱

4:芯片底填胶的返修

1)去周边胶:

在基板底部使用热风,加热至100℃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

2)芯片卸下:

保持底部热风并加高CSP顶部温度至300℃,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;

3)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

4)清除

PCB板上残留的胶粘剂:借助棉签或其他工具,用胶水溶剂对胶粘剂残留物进行软化处理。

将电烙铁加温至250℃左右,用烙铁头清除基板上的胶粘剂残留。用溶剂擦洗残留的溶剂和胶粘剂。

重复上述工序直至基板清洁。

注意:将产品从冰箱取出后,置于工作环境温度下回温,回温时间为:2至4小时如回温不充分,胶体与环境之间的温差会使胶体吸附空气中的潮气,最终导致底部填充剂固化时有气泡产生。


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