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低表面能环氧填充胶,快速流动,提高复杂焊点填充率

2021/7/18 11:59:43      点击:

芯片封装用的底部填充胶,必须完美填满芯片与基板间的缝隙才能更好地提高电子产品的可靠性。


然而,对于缝隙中有着复杂不规则排列的焊球节点时,目前的底部填充胶还是存在着流动速度慢、无法完全填满缝隙的问题。


为了克服上述的不足,有研究者开发了一款低表面能的底部填充胶,室温流动速度快、可填充缝隙小、能完美填充排列不规则焊点锡球的元器件。


具体性能如下所示:



流动速度测试: 20mm×20mm测试样件由盖玻片、载玻片和间隙片组成,缝隙为25微米(模拟封装芯), 25℃测试流动速度

固化时间测试: 使用DSC(示差扫描量热法)测试固化速度,升温速率60℃/分钟,恒温110℃测试固化时间

表面能测试: 使用接触角仪测试,底部填充胶与PCB板的接触角

耐湿热老化性能测试: 使用高低温试验箱,设置温度85℃,湿度85%,每100h测试功能样件电性能


表中可见,实施例2在30秒即可快速填满间隙为25微米、面积大小为4cm²的芯片。


该填充胶与PCB板的接触角>70°,研究者认为接触角越大,说明底部填充胶表面能越低,越容易对焊点锡球不规则排列元器件形成完美填充


此外,该填充胶具有优异的耐湿热性能,可以忍受1000小时双八五考验(85℃,85%r.h.)


该款底部填充胶是如何实现低表面能、快速流动性的呢?实施例和对比例的配方区别如下所示:


比较实施例和对比例可见,该款底部填充胶的技术核心在于自合成的聚氨酯改性环氧树脂


聚氨酯改性环氧树脂中引入了蓖麻油多元醇,一方面可以增韧,另一方面“能够降低自合成树脂的表面能,增加对PCB板和焊锡球的接触角,达到快速填充的效果”;此外,“蓖麻油多元醇具有优异的耐高温和耐水性,能够进一步提高自合成树脂的耐湿热性”




配方中的其它成分又起到什么作用呢?


低收缩环氧环氧树脂MX153,是"由大量的纳米核壳粒子在环氧树脂内均匀分散,保持树脂原本的耐热性且大幅能够提高韧性强度,降低膨胀系数,降低体系固化收缩率"。


苯基缩水甘油醚ED-509的分子结构中具有苯环和可挠性脂肪长链,即可以保持体系具有较好的耐温性;同时降低体系粘度,满足室温快速流动的要求。


所用的固化剂,在室温条件下潜伏性好,具有较长时间的稳定性,在100-120℃下,又可以快速固化。


总的来说,该款底部填充胶室温流动速度快、可填充间隙小、表面能低可对焊点锡球不规则排列元器件形成完美填充,满足各种微型、异型芯片封装的微小尺寸和工艺路径要求。低温快速固化、耐湿热老化好,有效的保证了便携式智能终端芯片封装产品的工艺多样性和环境适用性。更多滤芯材料 滤芯胶 请访问www.pusino.com