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施奈仕

    
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发表于:2021-07-27 17:12:00
楼主

底部填充胶是增强BGA组装可靠性的重要辅料,选择底部填充胶的好坏对产品可靠性有很大影响。而实际应用中,不同企业由于生产工艺、产品使用环境等差异,对底部填充胶的各性能需求将存在一定的差异,如何选择适合自己产品的底部填充胶,施奈仕认为需重点关注以下几个方面。

底部填充胶

1 热膨胀系数(CTE)

焊点的寿命主要取决于芯片、PCB和底部填充胶之间的CTE匹配,理论上热循环应力是CTE、弹性模量E和温度变化的函数。但根据实验统计分析显示CTE1是主要的影响因素。由于CTE2与CTE1相关性很强,不管温度在Tg点以下还是Tg点以上,CTE2都会随着CTE1增加而增加,因此CTE2也是关键因素。

 

2 玻璃转化温度(Tg)

Tg在材料高CTE的情况下对热循环疲劳寿命没有明显的影响,但在CTE比较小的情况下对疲劳寿命则有一定影响,因为材料在Tg点以下温度和Tg点以上温度,CTE变化差异很大。实验表明,在低CTE情况下,Tg越高热循环疲劳寿命越长。

如何选到合适的底部填充胶

3 流动性

底部填充胶应用原理是利用毛细作用使得胶水迅速流过BGA /PCB芯片底部芯片底部,其毛细流动的至小空间是10um。根据毛细作用原理,不同间隙高度和流动路径,流动时间也不同,因此不同的填充间隙和填充路径所需填充时间不同,从而容易产生“填充空洞”。

 

为更直观的评估胶水流动性能,可采用以下方法评估胶水流动性:将刻有不同刻度的载玻片叠在PCB板的上方,中间使用50um的垫纸,使载玻片与PCB间留有间隙,在载玻片一端点一定量胶水,测试胶水流动不同长度所需的时间。由于胶水流动性将随温度变化而变化,因此,此实验可在加热平台上进行,通过设置不同温度,测试不同温度下胶水流动性。

 

4 与锡膏兼容性

底部填充胶起到密封保护加固作用的前提是胶水已经固化,而焊点周围有锡膏中的助焊剂残留,如果底部填充胶与残留的助焊剂不兼容,导致底部填充胶无法有效固化,那么底部填充胶也就起不到相应的作用了,因此,底部填充胶与锡膏是否兼容,是底部填充胶选择与评估时需要重点关注的项目。

底部填充胶选购技巧

5 绝缘电阻

底部填充胶除起加固作用外,还有防止湿气、离子迁移的作用,因此绝缘电阻也是底部填充胶需考虑的一个性能。

 

6 长期可靠性

底部填充胶主要的作用就是解决BGA/CSP芯片与PCB之间的热应力、机械应力集中的问题,因此对底部填充胶而言,很重要的可靠性试验是温度循环实验和跌落可靠性实验。

底部填充胶选购技巧




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