Материалы для заливки и герметизации ꜛ LORD (underfill)

Материалы для заливки и герметизации ꜛ LORD (underfill) Материалы для заливки и герметизации ꜛ LORD (underfill) Материалы для заливки и герметизации ꜛ LORD (underfill)
New

Самозаполняющиеся андерфилл (Underfill) материалы используются в технологиях корпусирования интегральных схем для увеличения тепловых и механических характеристик установленных перевернутых (flip-chip) кристаллов.

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:

  1. Заполнение пространства под кристаллом (fill step).
  2. Заполнение пространства по краям кристалла (fillet step).
процесс заливки и герметизации

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   Рентгеновский снимок флип-чипа по всей площади с недостаточным заполнением
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.

  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
2 =   < 10
3 =   < 10

* 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

За дополнительной информацией или консультацией обратитесь к менеджерам компании «Глобал Микроэлектроника».

Офис в Москве

Глобал Микроэлектроника

Самозаполняющиеся андерфилл (Underfill) материалы используются в технологиях корпусирования интегральных схем для увеличения тепловых и механических характеристик установленных перевернутых (flip-chip) кристаллов.

г.Москва Высоковольтный проезд, 1/49, офис 218

+7 495 902 7921

Время работы: