芯片级无铅csp器件的底部填充材料

1芯片级无铅CSP器件的底部填充材料到晶圆上，呈透明胶状(半液态)物质，经烘烤，呈透明状固态物质，底部填充材料的脆裂?以及回流过程中底部填充物的流动引起的焊料拖尾问题?因为底部填充材料即要保证焊料不拖尾，又要保证焊点的可234底部填充则增加焊点可靠性，理想状态下，底部填充应缩小焊料范8.材料特性(Tg,CTE,E):底部填充材料必须满足最小的CTE与无铅工艺匹配的WLUF:现在大多数以铅为基材的焊球采用C4材料，即63%Sn37%Pb,熔点为183℃,符合EU与日本电子元器件生产的立法要求，无铅焊接材料有Sn3.5Ag0.7Cu,熔点217℃;SnCu0.7,熔点227℃;Sn3.4Ag1.0Cu3.3Bi,熔点210℃,意味着对于无铅回流焊接，回流峰值温度至少增加了40℃。260℃,与无铅焊接材料兼容，在此温度下大多数有机材料已接近其53.固化延时：因无铅焊料熔融温度升高了近40℃,底部填充材过度的拖尾会导致细间距器件短路，因此，底部填充材料必须保证B.烘烤阶段对WLUF产生影响的三个步骤：充材料的流动性是通过TMA探针对烘烤阶段底部填充材料厚度进行于在回流冷却过程中，硅晶圆与底部填充材料CTE不匹配形成的内其中：6:作用在晶圆上的应力6E:底部填充材料的模量系数Tg-T:玻璃转换温度与室温差值(烘烤后退火处理可减少作用在晶圆上的应力，应力减少过程可通过组装过程中焊膏拖尾现象：无铅焊膏流动性大，易拖尾，底部填充材料/无铅焊膏组装工艺要不断优化，分析底部填充材料与无铅焊料特性，减少拖尾现象的产生。国际，国内的一些研究机构对底部填充材料的研究不断提高，并有专利技术产生，三种底部填充材料(材料E与共晶焊料兼容；材料A,B与无铅焊料兼容)被具体研究。单层填充材料可用于有焊球的晶圆上，烘烤后呈透明膜，单层膜现被广泛利用，但因底部填充材料在滴涂和烘烤过程耗时，占用空间大，为节约时间，减少空间占用率，可采用表一列出了一系列底部填充材料的研究结果：表中有两种焊膏来自Indium公司，NC-SMQ92J--为免清洗Sn63/Pb377采用丝网印刷方法，将200微米厚的WLUF材料印刷在玻璃板上放置TMA探头(TA工具，膨胀计),温8球),与正常SMT装配相比，焊料更易引起拖尾。图三材料A与无铅焊育图四材料E与共品焊有NC-SMQ92j铬配试验张力大，不易于延伸，通过对217℃的Sn/Ag/Cu与共晶的183℃的9Ap:焊料实际接触底部填充材料的面积底部填充材料流动速度与其粘性成反比：图六材料A与共晶焊自NCSMQ图六材料A与共晶焊自NCSMQ2J俗配或验应该减少浮力，即增加底部填充材料的粘性即可。底部填充材料的粘性可通过调整烘烤条件来改变，焊料与底部填充材料℃,烘烤时间为90分钟和120分钟是，拖尾几乎可以完全消除。虽然试验证明烘烤时间长可消除拖尾，但对底部填充材料的流动则会产生副作用，如烘烤时间为90分钟和120分钟，装配回流时底部填充材料不能充分流到器件四周边角形成填充保护膜，同时，对焊球与焊盘间形成的焊点起不到保护作用。底部填充材料要求即能控制焊料拖尾，又能形成保护膜保护焊点，粘性高的底部填充材料流动性小，且对焊料有一定凝聚力，而低粘性的底部填充材料流动性好，可以满足后道工艺要的浮力影响很大，此时，材料厚度补偿很有效。材料A与B在140℃,性越差，材料B在烘烤时间60分钟之前流动性很明显好于材料A,所以材料B温度窗口比材料A宽。图八材料8与无锆掉普[odiumn241在140℃,底部填充材料B烘烤时间与焊料装配结果如图九，拖尾情况好于材料A,因此，材料B烘烤时间长并不影响其流动效果。材料A与无铅焊膏Indium241在140℃,不同烘烤时间的试验结果，见图九：图九封，B在40℃,不可球考当使用WLUF材料A填充到裸硅晶圆上，会发生严重翘曲(特别是3”和6”晶圆),翘曲原因就是晶圆在填充材料冷却过程中硅材料与填充材料CTE不匹配造成的，通常底部填充材料脆裂释放应观察到，图十即为DSC温度记录图，记录了材料B烘烤后在50℃,不火试验可在不同温度下重复进行，吸热头在不同温度经1H退火后，如图十一，在50℃时应力释放最大，材料B退火温度是55℃,为其玻璃响，因此对材料流动，材料结合没