FCBGACSP底层填充液体环氧封装材料.pdf

2003中 国 电子 制 造 技 术论 坛 会 FC-BGA/CSP底层填充液体环氧封装材料 陶志强王德生李海燕李洪深 范琳杨士勇幸 中科院化学所 工程塑料国家重点实验室高技术材料研究室，北京 100080 【摘 要】FC-BGA/CSP用底层填充料 (Underfill)是一种填充球型硅微粉的低粘度液体环氧封装料， 主要用于填充倒装焊芯片(Flipchip,FC)与基板之间的狭缝，增强凸焊点与基板的连接强度，密封凸焊点， 提高FC电路的封装可靠性 目前，Underfill材料主要由低粘度的液体脂环族环氧树脂、球型硅微粉、环氧 固化剂和促进剂、硅微粉表面处理剂以及其它功能添加剂等通过适当的工艺制备而成.其中，环氧基体树脂 灼性质、硅微粉的颖粒大小及杜径分布状况、环氧固化荆及促进hl等对Underfill的性能具有很大的影响。随 寿技术水平的发展需求，可修复性的Underfill材料也应运而生。 【关键词】Underflil球型硅微粉、可修复性 又 UnderfillMaterialsforFC-BGA/CSP z.Q.Tao,D.S.Wang,H.Y.Li,H.S.Li,L.Fan,S.Y.Yang StateKeyLaboratoryofEngineeringPlastic,ChineseAcademyofSciences,100080,Beijing,China) Abstract:Underfillmaterialsusedforflip-chipBGA/CSPhavebeenreviewed,whichisdevelopedtofillthegap betweenICchipandsubsrtateboardinFC-BGA/CSPpackagingforimprovingthereliabilityofelecrtonicdevices. Underfillsareusuallypreparedbymixinglowviscous,liquidepoxyresinswithsphericalsilica.Theviscosiytand CTEarekeyparametersforunderflilmaterials.Reworkableunderfillarealsoinrtoduced. Keywords:underfill sphericalsilica reworkable 一、Underflil的作用 近年来，微电子封装技术正在向小、轻、薄的方向发展，适宜SMT的各种封装形式，如QFP.TQFP, BGA,CSP等发展迅速，尤其是FC-BGA/CSP成为近来人们关注的焦点。 倒装焊芯片(FlipChip,FC)的概念早在30多年前就由IBM提出t[q。由于技术发展的需求，直到最近几 年才引起人们足够的重视。倒装焊芯片将带有焊点的芯片表面朝下与基板互连，凸焊点不仅成为芯片电极与 基板布线层的信号通道，而且成为芯片与基板的焊接点。这种互连方式可提供更高的封装密度、更短的互连 距离、更好的电性能和更高的可靠性。因此，近年来倒装焊芯片成为一种重要的封装技术。 为了降低芯片和基板由于CTE不同引起的内应力，保护器件免受湿气、离子污染物、辐射以及机械振动 的影响，增加器件的封装可靠性，需要在芯片和基板之间由焊点连接形成的间隙中填充一种低粘度、高流动 性的环氧封装料 (Underfill,底层填充料);Underfill必须具有优异的电、物理和机械性能 良好的抗吸潮性 和抗污染能力;另外，成型工艺应简单，操作重复性好，同时最好具有可返修性。Underfill具有三个主要功 能12,:(1)可提高对芯片的约束力，减小焊接产生的剪切应力，同时增加的粘接面可有效降低芯片受力弯曲 338 攀七居SILT.-SEA扶术研讨会 2003中 国 电子 制 造 技 术论 坛 会 一一 一 - 一 一 份一— ~一 一一一 — 一-— 的趋势;(2)当Underflil的弹性模量与焊料的弹性摸量很接近时，环氧树脂就形成了一种相对焊接的准连续 区，因此可减小芯片和基板界面由于与焊接面形成的锐角而引起的应力;(3)经Unde