I chippakkingsprosesser kan ufullstendig fylling eller dårlig gjennomtrengning av underfylling kompromittere enhetens pålitelighet, noe som kan føre til termiske spenningsfeil, sprekker i loddeforbindelser og andre problemer. Nedenfor er en systematisk årsaksanalyse og løsningssett:
I. Rotårsaksanalyse
1. Materialegenskaper
Høy viskositet: For høy viskositet hindrer flyt, noe som resulterer i utilstrekkelig gjennomtrengning.
Utilpasset herdehastighet: For rask herding (for tidlig størkning) eller for langsom herding (stagnasjon før fullstendig fylling).
Feil oppbevaring: Utløpt, fuktighet-absorbert eller varme-nedbrutt lim.
2. Problemer med prosessparametere
Feil doseringsparametere: Utilstrekkelig volum, suboptimal dispenseringsbane (manglende kritiske områder) eller for høy dispenseringshastighet.
Dårlig temperaturkontroll: Uforvarmet underlag eller flis øker viskositeten ved lave temperaturer; herdetemperatur/tid utenfor spesifisert prosessvindu.
Utilstrekkelig vakuum/trykk: Mangel på vakuum-assistert fylling svekker kapillærvirkning-drevet flyt.
3. Strukturelle designmangler
Utilstrekkelig avstandshøyde: Chip-til-underlagsgapet er for lite (f.eks.<50μm), increasing flow resistance.
Strukturelle hindringer: BGA-matriser med høy-tetthet, ineffektive bump-oppsett eller fysiske barrierer (f.eks. tetningsringer).
Dårlig ventilasjon: Innestengt luft i strømningsbanen på grunn av mangel på ventilasjonskanaler.
4. Miljøfaktorer
Ukontrollert temperatur/fuktighet: Høy luftfuktighet som forårsaker fuktabsorpsjon; temperatursvingninger som endrer viskositeten.
Utilstrekkelig renslighet: Partikkelforurensninger blokkerer strømningsveier.
II. Løsninger
1. Materialoptimalisering
Velg lim med lav-viskositet eller selv-flytende lim (f.eks. viskositet<2000 cP); consider compatible diluents if validated.
Juster herdeprofilen: Forleng for-herdeoppvarmingen for å sikre tilstrekkelig flyt; justere temperaturgradienten med klebeegenskaper.
Implementer streng lagring: Lys-sensitiv kjøling (f.eks. 2–8 grader), temperer til romtemperatur før bruk, og bland grundig.
2. Prosessforbedringer
Dispenseringsparametre:
Bruk multi-nåls- eller spiraldispensering for bredere dekning.
Bestem optimalt volum eksperimentelt (f.eks. 1,5x loddekulehøyde).
Forvarm substrat/brikke: Typisk område 80–120 grader (avhengig av lim-) for å redusere viskositeten.
Vakuum-Assistert fylling: Påfør trykk/vakuum (5–50 kPa) for å forbedre kapillærvirkningen.
Justert herdeprosess: Implementer fler-herding (for-herding + hovedherding) for å sikre fullstendig flyt før full størkning.
3. Strukturelle designjusteringer
Increase standoff height: Optimize solder ball height or substrate design to maintain >50μm gap (mens mekanisk styrke balanseres).
Optimaliser oppsettet: Unngå "døde soner" i ballområder med høy-tetthet; vurdere forskjøvede BGA-arrangementer om nødvendig.
Legg til ventilasjonshull: Design mikro-ventilasjonskanaler ved underlagets kanter eller midlertidige åpninger for å gjøre det lettere å slippe ut.
4. Miljø- og utstyrskontroll
Oppretthold omgivelsesforhold: Temperatur 25±2 grader, fuktighet 40–60 % RF.
Regelmessig kalibrering av dispenseringsutstyr: Forhindre tilstopping eller ujevn utgang via ventilvedlikehold.
Renslighet: Bruk høy-presisjonsfiltre (f.eks. 5 μm) for å fjerne forurensninger fra partikler.
III. Validering og testing
Strømningstesting: Bruk transparente glasssubstrater for å simulere innkapsling og observere strømningsbane/fyllhastighet.
Røntgeninspeksjon: Sjekk gjennomtrengningsensartethet i loddekulehull.
Pålitelighetstesting: Valider ytelsen via termisk sykling (-40–125 grader) og mekaniske vibrasjonstester.
IV. Sakseksempler
Tilfelle 1: En BGA-pakke viste ufullstendig fylling på grunn av en avstandshøyde på 30 μm. Løsning: Byttet til et lim med lav-viskositet (1500 cP) med vakuumassistanse, noe som øker fyllgraden til 95 %.
Tilfelle 2: For tidlig herding forårsaket permeasjonssvikt. Justert herdeprofil ved å redusere for-herdetemperaturen fra 100 grader til 80 grader og forlenge strømningstiden til 3 minutter-problemet løst.
JOINY tilbyr skreddersydde løsninger, inkludert viskositets- og herdetidsjusteringer, gratis prøvetesting og dispenseringstjenester. Ta gjerne kontakt for samarbeid eller tekniske konsultasjoner!
