术语名称
底部填充,是指将液态高分子材料注入芯片(如倒装芯片或BGA)与基板之间的微小间隙中,固化后形成机械支撑层以增强焊点可靠性的工艺。
英文对应
Underfill
定义解释
底部填充材料注入芯片底部间隙(间隙宽度0.03至0.1mm)后固化,形成介于芯片和基板之间的刚性或半刚性高分子层。底部填充的作用是吸收芯片与基板之间的热膨胀失配应力——硅芯片的CTE约为3 ppm/℃,FR-4基材的CTE约为15 ppm/℃,两者失配产生的剪切应力直接作用于焊点导致疲劳开裂。底部填充材料将应力分散到整个芯片面积上,将焊点的疲劳寿命延长10至100倍。底部填充材料的典型性能:CTE 25至40 ppm/℃(介于硅和FR-4之间),Tg 80至130℃,弹性模量3至8 GPa。底部填充与敷形涂覆是互补而非替代关系——底部填充保护芯片级焊点,敷形涂层保护板级表面。

行业应用
底部填充在倒装芯片(Flip Chip)和BGA/CSP封装中是标准工艺。在手机和可穿戴设备的芯片级封装中,底部填充是保证跌落可靠性的必要工序——无底部填充的CSP焊点在跌落测试中数十次即开裂,填充后可承受数百至数千次跌落。在汽车电子的BGA封装中,底部填充是AEC-Q200温度循环认证的前提条件——无底部填充的BGA在500次-40℃至125℃循环后焊点开裂率超过50%,填充后开裂率降至5%以下。底部填充的施工方式包括毛细流动填充(利用毛细力自动吸入间隙,适用于小面积芯片)和真空注入(适用于大面积和窄间隙芯片)。
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