底部填充固化程序对固化后产品微气孔的影响

陈志健，王剑峰，朱思雄

（中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072）

1 引言

随着封装工艺的不断发展，倒装焊封装技术已经逐渐成为封装行业的主流技术之一[1-2]。倒装焊封装是先在芯片表面制备凸点（Cu柱或SnAg），再将芯片凸点面朝下贴装到陶瓷或塑料基板焊盘上，通过回流焊接或热压焊接工艺TCB（Thermal Compression Bonding）实现稳定可靠的电气互连。底部填充胶作为填充材料，能有效缓解芯片与有机基板热膨胀系数（CTE）不匹配的问题[3-4]。底部填充胶一般沿芯片边缘喷涂，毛细力驱动底部填充胶向芯片另一边缘流动，填充芯片与基板之间的空隙，待胶水填满后加热固化，底部填充工艺如图1所示。由于毛细驱动力较小，填充速度缓慢，所以底部填充是倒装芯片封装技术工艺流程中较为耗时、容易引发产品缺陷的一步。

图1 底部填充工艺

目前倒装芯片的焊球节距不断缩小，有些产品已经达到90μm左右，同时铜柱型焊球高度一般为58μm（Cu30+Ni3+SnAg25），回 流 焊 接 后 高 度（Standoff Height）仅为40μm左右，如果基板设计不合理，可能不利于底部填充材料的流动，从而在某些区域产生气孔[5]。一般情况下，消费类电子产品接受不包含2个焊球的气孔；但对于军品电路，其使用环境复杂，考核条件更为严苛，微小气孔的存在也可能导致长期可靠性失效问题[6]。

冯苗苗等[7]通过对军用倒装焊器件底部填充胶选型的基本要求进行梳理，优选出4款底部填充胶，通过对4款填充胶进行理论计算与相关仿真，从中优选出E1173底部填充胶，通过试验摸索出了该款底部填充胶适宜的使用条件。……