Dans les processus de conditionnement de puces, un remplissage incomplet ou une mauvaise perméation du sous-remplissage peut compromettre la fiabilité du dispositif, entraînant des défaillances dues aux contraintes thermiques, des fissures des joints de soudure et d'autres problèmes. Vous trouverez ci-dessous une analyse systématique des causes et un ensemble de solutions :
I. Analyse des causes profondes
1. Propriétés des matériaux
Haute viscosité : une viscosité excessive entrave l’écoulement, entraînant une perméation insuffisante.
Vitesse de durcissement inadaptée : durcissement trop rapide (solidification prématurée) ou durcissement trop lent (stagnation avant remplissage complet).
Stockage inapproprié : adhésif périmé, absorbé par l'humidité ou dégradé par la chaleur.
2. Problèmes de paramètres de processus
Paramètres de distribution incorrects : volume insuffisant, chemin de distribution sous-optimal (zones critiques manquantes) ou vitesse de distribution excessive.
Mauvais contrôle de la température : un substrat ou une puce non préchauffé augmente la viscosité à basse température ; température/temps de durcissement en dehors de la fenêtre de processus spécifiée.
Vide/pression insuffisant : le manque de-remplissage assisté par le vide affaiblit le flux entraîné par l'action capillaire-.
3. Lacunes de conception structurelle
Hauteur d'écartement insuffisante : espace entre la puce- et-le substrat trop petit (par exemple,<50μm), increasing flow resistance.
Obstructions structurelles : réseaux BGA à haute-densité, configurations de bosses inefficaces ou barrières physiques (par exemple, des bagues d'étanchéité).
Mauvaise ventilation : Air emprisonné dans le trajet d'écoulement en raison du manque de canaux de ventilation.
4. Facteurs environnementaux
Température/humidité non contrôlée : humidité élevée entraînant une absorption d'humidité ; les fluctuations de température modifiant la viscosité.
Propreté insuffisante : contaminants particulaires bloquant les voies d'écoulement.
II. Solutions
1. Optimisation des matériaux
Sélectionnez des adhésifs à faible-viscosité ou-auto-fluides (par exemple,<2000 cP); consider compatible diluents if validated.
Ajustez le profil de durcissement : prolongez le chauffage de pré-durcissement-pour garantir un débit suffisant ; aligner le gradient de température avec les propriétés adhésives.
Mettez en œuvre un stockage strict : réfrigération-sensible à la lumière (par exemple, 2 à 8 degrés), tempérer à température ambiante avant utilisation et bien mélanger.
2. Améliorations des processus
Paramètres de distribution :
Adoptez la distribution à plusieurs-aiguilles ou en spirale pour une couverture plus large.
Déterminez expérimentalement le volume optimal (par exemple, 1,5 fois la hauteur de la bille de soudure).
Préchauffer le substrat/la puce : plage typique de 80 à 120 degrés (en fonction de l'adhésif-) pour réduire la viscosité.
-Remplissage assisté par vide : appliquez une pression/un vide (5 à 50 kPa) pour améliorer l'action capillaire.
Processus de durcissement ajusté : mettez en œuvre un durcissement en plusieurs-étapes (pré-durcissement + durcissement principal) pour garantir un écoulement complet avant une solidification complète.
3. Ajustements de conception structurelle
Increase standoff height: Optimize solder ball height or substrate design to maintain >Écart de 50 μm (tout en équilibrant la résistance mécanique).
Optimiser la disposition : évitez les "zones mortes" dans les zones de balle à haute-densité ; envisager des arrangements BGA échelonnés si nécessaire.
Ajoutez des trous d'aération : concevez des micro-canaux d'aération sur les bords du substrat ou des ouvertures temporaires pour faciliter l'évacuation de l'air.
4. Contrôle environnemental et des équipements
Maintenir les conditions ambiantes : température 25 ± 2 degrés, humidité 40 à 60 % HR.
Étalonnage régulier de l'équipement de distribution : évitez le colmatage ou le débit irrégulier grâce à l'entretien des vannes.
Gestion de la propreté : utilisez des filtres de haute-précision (par exemple, 5 μm) pour éliminer les particules polluantes.
III. Validation et tests
Test d'écoulement : utilisez des substrats en verre transparent pour simuler l'encapsulation et observer le trajet d'écoulement/le taux de remplissage.
Inspection aux rayons X {{0} : vérifiez l'uniformité de la perméation dans les espaces entre les billes de soudure.
Tests de fiabilité : validez les performances via des tests de cycles thermiques (-40 à 125 degrés) et de vibrations mécaniques.
IV. Exemples de cas
Cas 1 : un boîtier BGA présentait un remplissage incomplet en raison d'une hauteur d'écartement de 30 μm. Solution : passage à un adhésif à faible-viscosité (1 500 cP) avec assistance sous vide, augmentant le taux de remplissage à 95 %.
Cas 2 : Un durcissement prématuré a provoqué un échec de perméation. Profil de durcissement ajusté en réduisant la température de pré-durcissement-de 100 degrés à 80 degrés et en prolongeant le temps d'écoulement à 3 minutes-problème résolu.
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