Самозаполняющиеся андерфилл (Underfill) материалы используются в технологиях корпусирования интегральных схем для увеличения тепловых и механических характеристик установленных перевернутых (flip-chip) кристаллов.
Запрос отправленный через сайт имеет 100% приоритет перед всеми другими обращениями, включая почту INFO@ и рассматривается специалистом с 9:00 по 18:00 с ПН по ПТ. Полное описание
Андерфилл (underfill) — специальный материал, состоящий из наполнителя (SiO2, Al2O3, Нитрид бора) с низким коэффициентом температурного расширения и жидкого форполимера. Данный материал предназначен для заполнения пространства между шариками/ столбиками припоя установленного кристалла или между шариками BGA. Использование андерфилла необходимо тогда, когда ваша сборка не отвечает требованиям надежности по термическому или вибрационному воздействию. Обычно это выражается в том, что шарики припоя растрескиваются или не держатся в течение всего срока службы устройства.
Технологический процесс
Во время процесса заливки дозирующая игла должна подаваться близко к краю смонтированного флип-чип кристалла. Так же для некоторых андерфилл материалов необходимо обеспечить нагрев как подложки, так и дозирующего инструмента в пределах от 80 до 150°C для уменьшения вязкости материала и перевода его в псевдоупругую фазу. Дозирование может происходить с одной, двух или трех сторон, но по крайне мере одна сторона должна оставаться открытой, чтобы вытесненный воздух не образовывал пустот под кристаллом.
|
Процесс заполнения можно разделить на два этапа:
|
|
Особенности:
- высокая теплопроводность — для применений, где необходимо высокое рассеяние тепла
- самозаполение — обеспечивает заполнение подкристального пространства без пустот, достигается с помощью оптимальных параметров поверхностного натяжения и вязкости
- быстрый поток (Rapid Flow) — обеспечивает заполнение без пустот в сборках, где расстояние между кристаллом и подложкой менее 25 микрон, сохраняя высокую скорость заливки
- низкий коэффициент теплового расширения — сводит к минимуму возможность растрескивания шаров во время температурного цикла (от −40°C до +150°C), обеспечивает отличные характеристики теплового удара
- хорошая адгезия — обеспечивает хорошую адгезию к пластику, керамике, паяльной маске и металлическим поверхностям
- высокая температура стеклования — уменьшает количество термически вызванных напряжений, возникающих на паяных соединениях, что повышает надежность конечного изделия
|
|
|
| CSAM и рентгеновские снимки флип-чипа по всей площади с недостаточным заполнением | ||
Выбор:
Основными параметрами при выборе материала являются: коэффициент температурного расширения, температура стеклования, влагопоглощение, адгезия к различным материалам подложки.
Требования к наполнителю
Успешный процесс андрефилинга требует, чтобы частицы наполнителя были меньше размера зазора. Максимальный размер частиц критически важен для полного заполнения небольших зазоров при флип-чип монтаже. Размер частиц должен составлять 1/3 или 1/2 от размера зазора. Частицы могут застревать между шарами, а флюс, который обычно окружает шары, может значительно уменьшить размер каналов.
Параметры
|
CoolTherm ME-525 |
CoolTherm ME-531 |
Thermoset ME-532 |
Thermoset ME-542 |
CoolTherm ME-543 |
CoolTherm ME-555 |
Thermoset ME-588 BK |
CoolTherm ME-560 |
|
| Цвет | чёрный | чёрный | чёрный | чёрный | чёрный | чёрный | чёрный | чёрный |
| Вязкость, сП. | 6000 | 4000 | 3000 | 20000 | 21000 | 5500 | 15000 |
55000 при 25°C |
|
700 при 90°C |
||||||||
| Удельный вес | 1,70 | 1,71 | 1,53 | 1,9 | 2,2 | 1,69 | 1,54 | 2,5 |
|
Время жизни в псевдо- упругой фазе |
5 мин при 150°C |
6 мин при 150°C |
3 мин при 150°C |
3 мин при 150°C |
3 мин при 150°C |
5 мин при 150°C |
6 мин при 120°C |
6 мин при 120°C |
|
Время жизни на плате, час/25°C |
36 | 16 | 24 | 36 | 36 | 36 |
F20% = 20 F50% = 50 |
F20% = 10 F50% = 25 |
| C° профиль |
30' / 150°C 15' / 165°C |
30' / 150°C 15' / 165°C |
90' / 150°C 60' / 165°C |
90' / 150°C 60' / 165°C |
7–20' / 165°C |
30' / 150°C 15' / 165°C |
||
|
* сП (сантипуаз) — величина динамической вязкости * C° профиль — температурный профиль, где t(') — время в минутах |
* Fη — значение степени вязкости | |||||||
| Характеристики после отверждения | ||||||||
| Pv, Ом*см @25°C | > 1×1015 | > 1×1015 | > 1,3×1016 | > 1×1015 | > 1×1015 | > 1×1015 | > 1×1013 | > 1×1014 |
| КТП, Вт/М•K | 0,5 | 0,5 | — | 0,8 | 1,2 | 0,5 | — | 1,7 |
| КТР, 10-6/°C |
a1 = 23 a2 = 85 |
a1 = 21 a2 = 85 |
a1 = 32 a2 = 100 |
a1 = 30 a2 = 120 |
a1 = 27 a2 = 95 |
a1 = 25 a2 = 80 |
a1 = 44 a2 = 100 |
a1 = 22 a2 = 99 |
| Tg, °C | 120 | 140 | 135 | 135 | 135 | 125 | 148 | 132 |
|
Усиление на разрыв, МПа (psi) |
62 (9000) |
62 (9000) |
65 | 62 |
62 (9000) |
— | — | 50 |
|
Модуль упругости, Гпа |
4 | 6 | 3,5 | 5 | 5,5 | 4 | 5,027 | 13,7 |
|
Поглощение влаги, % |
< 0,5 | < 0,5 | 0,63 | 0,8 | 0,7 | < 0,5 | — | 0,7 |
| ИИЗ, 10-6 |
1 = < 10 2 = < 5 3 = < 1 |
1 = < 10 2 = < 5 3 = < 1 |
1 = < 20 2 = < 1 3 = < 1 |
1 = 100 2 = 5 3 = 4 |
1 = 100 2 = 10 3 = 5 |
1 = < 10 2 = < 5 3 = < 1 |
— |
1 = < 100 |
|
* Pv — объемное сопротивление, Ом*см * КТП — коэффициент теплопроводности, Вт/М•K * КТР — коэффициент температурного расширения, 10-6/°C * Tg — температура стеклования, °C * ИИЗ — извлекаемые ионные загрязнения, 1 — хлориды / 2 — натрий / 3 — калий |
||||||||
