底部填充膠（Underfill）作為一種重要的集成電路封裝電子膠黏劑，在先進封裝如2.5D、3D封裝中，用于緩解芯片封裝中不同材料之間熱膨脹系數不匹配帶來的應力集中問題，進而提高器件封裝可靠性。底部填充膠是一種低黏度、低溫固化的毛細管流動底部填充料，流動速度快，工作壽命長，翻修性能佳，其在加熱的條件下可以固化，將底部空隙大面積填滿，從而達到加固🐟的目的，增強封裝芯片和PCBA之間的抗跌落性能。

從使用場景上來看，底部填充膠分為兩種，一種是倒裝芯片底部填充膠(Flip-Chip Underfill)，用🎃于芯片與封裝基板互連凸點之間間隙的填充，此處的精度一般為微米級，對于底꧃部填充膠提出了很高的要求，使用方一般為先進封裝企業；另一種是（焊）球柵陣列底部填充膠(BGA Underfill)，用于封裝基板與PCB印制電路板之間互連的焊球之間的填充，焊球之間的間隙精度為毫米級，對底部填充膠要求相對較低。

一、關(guan)于底部填充材料

底部填(tian)(tian)(tian)充(chong)膠(jiao)是由多種成(cheng)(cheng)分組成(cheng)(cheng)，不(bu)同(tong)(tong)成(cheng)(cheng)分對材料的(de)作用不(bu)同(tong)(t🍃ong)。從(cong)工(gong)藝角度看，較(jiao)低的(de)黏度可以(yi)縮(suo)短填(tian)(tian)(tian)充(chong)速(su)度，需要具(ju)備合適的(de)固(gu)化溫度和(he)(he)固(gu)化時間，一(yi)般還應(ying)易于返(fan)修；從(cong)可靠性角度而言，底部填(tian)(tian)(tian)充(chong)膠(jiao)需具(ju)備良(liang)好的(de)填(tian)(tian)(tian)充(chong)效果以(yi)減少氣(qi)泡(pao)和(he)(he)空穴，具(ju)備與基板和(he)(he)焊點之間的(de)兼容(rong)性，以(yi)及(ji)重新分配不(bu)同(tong)(tong)組件的(de)熱應(ying)力(li)；同(tong)(tong)時需要滿足較(jiao)高的(de)表(biao)面電阻，耐溫耐濕能力(li)，以(yi)及(ji)耐熱沖(chong)擊能力(li)等。

底(di)(di)部(bu)填充(chong)膠的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)指標主要包括以下幾(ji)個方面：粘度(du)(Viscosity)，直接(jie)影響工藝的(de)填充(chong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和填充(chong)時間，一般底(di)(di)部(bu)填充(chong)膠的(de)粘度(du)越低，加工的(de)效率(lv)越高；熱膨(peng)脹系(xi)數(CTE)，因(yin)為硅芯(xin)片(2.5×10－6 /K)和印刷(shua)電路板(18×10－6 /K～24×10－6 /K)之間的(de)熱膨(peng)脹系(xi)數差(cha)別(bie)很大，解(ꦗjie)決溫度(du)變化(hua)產生的(de)內應力問題(ti)是底(di)(di)部(bu)填充(chong)膠發明的(de)初衷，應在保證其他性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)前提下盡可(ke)能(neng)(neng)減小熱膨(peng)脹系(xi)數；玻(bo)璃化(hua)轉變溫度(du)(Tg)和彈性(xin♐g)(xing)模(mo)量(Elastic Modulus)，玻(bo)璃化(hua)轉變溫度(du)和彈性(xing)(xing)模(mo)量直接(jie)影響器件的(de)耐熱機(ji)械沖擊的(de)能(neng)(neng)力，而這(zhe)兩者對性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)影響較為復雜且會相互制約(yue)，需(xu)要找到平衡點以得到合適性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)產品。

 底(di)部(bu)填(tian)充(chong)膠的(de)主體材(cai)料一般(ban)(ban)是環氧(yang)樹脂，通(tong)常(chang)包含(han)雙酚A、雙酚F♚等(deng)類型的(de)環氧(yang)樹脂。除去環氧(yang)樹脂，底(di)部(bu)填(tian)充(chong)膠一般(ban)(ban)還包含(han)填(tian)料、硬化(hua)劑(ji)、催(cui)化(hua)劑(ji)、助粘(zhan)劑(ji)、阻燃劑(ji)、顏料、增韌劑(ji)和分(fen)散(san)劑(ji)等(deng)成分(fen)。底(di)部(bu)填(tian)充(chong)膠所使用的(de)填(tian)料一般(ban)(ban)為(wei)球(qiu)型二氧(yang)化(hua)硅，主要為(wei)了(le)降低(di)熱膨(peng)脹系數(shu)、增強模數(shu)和降低(di)吸濕性等(deng)。底(di)部(bu)填(tian)充(chong)膠所含(han)成分(fen)及(ji)其功(gong)能如下圖(tu)所示，這些成分(fen)的(de)組(zu)合以(yi)增強底(di)部(bu)填(tian)充(chong)膠固化(hua)后性能為(wei)目的(de)，大(da)大(da)提高了(le)倒裝芯片(pian)封裝的(de)可靠性。

二(er)、底部(bu)填充工(gong)藝

倒裝(zhuang)芯🌃片的底(di)部填充(chong)工(gong)(gong)藝一(yi)般(ban)分為三(san)種：毛(mao)細填充(chong)（流(liu)動型）、無(wu)流(liu)動填充(chong)和模壓(ya)填充(chong)，其各自(zi)的工(gong)(gong)藝๊流(liu)程(cheng)如下圖(tu)。一(yi)般(ban)底(di)部填充(chong)工(gong)(gong)藝過程(cheng)主要包(bao)括兩個(ge)工(gong)(gong)藝，即初始底(di)部填充(chong)工(gong)(gong)藝和隨后的固化工(gong)(gong)藝。

三、底部(bu)填充(chong)膠應用(yong)中常見問題(ti)及(ji)解決(jue)方法

1）膠粘(zhan)劑固(gu)化后會產生氣(qi)泡

氣泡一般是(shi)因(yin)為(wei)水蒸☂(zheng)(zheng)汽而導致，水蒸(zheng)(zheng)氣產生的(de)原(yuan)因(yin)有(you)SMT（電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)表面組(zu)裝技(ji)術）數(shu)小時后會有(you)水蒸(zheng)(zheng)氣附在PCB板（印(yin)制電(dian)路(lu)板）上，或(huo)膠粘劑(ji)(ji)沒有(you)充(chong)分回(hui)(hui)溫也(ye)有(you)可能造成此(ci)現象。常見的(de)解決方法是(shi)將電(dian)路(lu)板加熱至(zhi)110℃，烘烤一段時間后再(zai)點膠；以及使用(yong)膠粘劑(ji)(ji)之前將膠粘劑(ji)(ji)充(chong)分回(hui)(hui)溫。

2）膠水滲透不(bu)到芯(xin)片(pian)底部(bu)空隙

這種情況屬(shu)膠(jiao)(jiao)水粘度(du)問題(ti)，也可以說是選(xuan)型問題(ti)，膠(jiao)(jiao)水滲透不進底(di)部(bu)空(kong)隙，只有重新選(xuan)擇合(he)適的產品(pin)，專業廠(chang)家底(di)部(bu)填充(chong)(chong)(chong)膠(jiao)(jiao)，流動性(xing)好(hao)，在毛細作用(yong)下(xia)，對BGA封裝(zhuang)模式(shi)的芯片進行底(di)部🔯(bu)填充(chong)(chong)(chong)，再利(li)用(yong)加熱的固化形(xing)式(shi)，快達(da)3-5分鐘(zhong)完全固化，將BGA底(di)部(bu)空(kong)隙大面積填滿（填充(chong)(chong)(chong)飽滿度(du)達(da)到95%以上），形(xing)成一致和無缺(que)陷的底(di)部(bu)填充(chong)(chong)(chong)層(ceng)，并且適合(h🐲e)高速噴膠(jiao)(jiao)、全自動化批量生(sheng)產，幫助客戶提高生(sheng)產效率，大幅縮減成本(ben)。

3）膠水不完全固化或不固化

助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)殘留(liu)會蓋住焊(han)(han)(han)(han)點的(de)(de)裂縫(feng)，導致產品(pi♏n)失效(xiao)的(de)(de)原(yuan)因檢查不(bu)出(chu)來，這時要先(xian)清(qing)(qing)洗殘留(liu)的(de)(de)助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)。但是芯(xin)片焊(han)(han)(han)(han)接(jie)后，不(bu)能(neng)(neng)保證助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)被徹底(di)清(qing)(qing)除。底(di)部(bu)填充(chong)(chong)膠(jiao)中的(de)(de)成分可(ke)能(neng)(neng)與助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)殘留(liu)物反(fan)應，可(ke)能(neng)(neng)發生膠(jiao)水(shui)(shui)延遲固(gu)化(hua)或不(bu)固(gu)化(hua)的(de)(de)情(qing)況。要解決由助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)影響底(di)部(bu)填充(chong)(chong)膠(jiao)能(neng)(neng)否固(gu)化(hua)的(de)(de)問題(ti)，首先(xian)要防止(zhi)助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)的(de)(de)殘留(liu)，以及(ji)要了解膠(jiao)水(shui)(shui)與助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)的(de)(de)兼(jian)容性(xing)(xing)知識，底(di)部(bu)填充(chong)(chong)膠(jiao)具有工藝簡單、優異的(de)(de)助(zhu)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)兼(jian)容性(xing)(xing)、毛細(xi)流動性(xing)(xing)、高可(ke)靠性(xing)(xing)邊角補強粘合等特點，并且專(zhuan)業廠家可(ke)以全方位提(ti)供用膠(jiao)方案，有效(xiao)解決此問題(ti)。

四、研(yan)(yan)泰化學(xue)專業研(yan)(yan)發生產(chan)底部填充膠

在倒(dao)裝(zhuang)芯(xin)片封裝(zhuang)中(zhong)，硅芯(xin)片使用焊接凸塊而非焊線(xian)直接固定(ding)在基材(cai)上(shang)，提(ti)供密集(ji)的互連(lian)，具(ju)有很高的電氣性能和熱༒(re)性能，倒(dao)裝(zhuang)芯(xin)片互連(lian)實(shi)現(xian)了(le)終極的微型(xing)化(hua)，減少(shao)了(le)封裝(zhuang)寄生效應，并且實(shi)現(xian)了(le)其他傳統封裝(zhuang)方(fang)法無(🅺wu)法實(shi)現(xian)的芯(xin)片功率分(fen)配和地線(xian)分(fen)配新(xin)模式。研泰化學技術團隊根據累積經驗案例創新研發的MX-62系列底部填充膠🎃，從搭載無源元器件的大型單芯片封裝，到模塊和復雜的先進 3D 封裝，包含底填CUF封裝膠水、液態塑封料LMC底部填充膠水、顯示模組COF用底填封裝膠水以及多種不同的低成本創新選項，研泰化學能提供豐富的倒裝芯片底部填充膠水產品組合解決方案。

總而言(yan)꧒之，底(di)部填充(chong)膠是(shi)增強BGA組裝可靠(kao)性的(de)(de)重要(yao)輔料，選(xuan)擇底(di)部填充(chong)膠的(de)(de)好(hao)壞對產品(pin)可靠(kao)性有很大影響。如何選(xuan)擇與評估(g💝u)至關重要(yao)．研泰化學深耕電子(zi)膠粘(zhan)劑行(xing)業十余(yu)載，研發的MX-62系列底部填充膠具有良好的耐冷熱沖擊、絕緣、抗跌落、💃低(di)吸濕、低(di)線性熱膨脹系數、低(di)粘(zhan)度、流動性好、可(ke)返修等性能(neng)，廣泛(fan)應用(yong)于(yu)通(tong)訊設備、儀器儀表(biao)、數碼電子、汽車電子、家用(yong)電器、安防(fang)器械等行業。如您(nin)遇到電子行業用膠難(nan)題，例如為什么底部填充膠出現(xian)氣隙等(deng)，歡(huan)迎通(tong)過在線(xian)客服、網(wang)站留(li💙u)言、來電、郵件等(deng)方式聯系我們，研泰(tai)化學有專門(men)的技術團隊為您(nin)解(jie)決問(wen)題，將第(di)一時(shi)間響ღ應您(nin)的需求。