一、電子膠粘劑分類
微電子封裝用電子膠粘劑按封裝形式可分為 半導(dǎo)體 IC 封裝膠粘劑和 PCB 板級組裝膠粘劑 兩 大 類 。半 導(dǎo) 體 IC 封 裝 膠 粘 劑 有 環(huán) 氧 模 塑 料 (EMC),LED 包封膠水(LED Encapsulant),芯片 膠(Die Attach Adhesives),倒裝芯片底部填充材料 (Flip Chip Underfills),圍堰與填充材料(Dam and Fill Encapsulant)。PCB 板級組裝膠粘劑有:貼片膠 (SMT Adhesives),圓頂包封材料(COB Encapsulant),F(xiàn)PC 補(bǔ) 強(qiáng) 膠 水 (FPC Reinforcement Adhesives),板級底部填充材料(CSP/BGA Underfills), 攝像頭模組組裝用膠(Image Sensor Assembly Adhesives),敷型涂覆材料(conformal coating),導(dǎo)熱 膠水( Thermally conductive adhesive)。
二、 選擇膠粘劑需考慮的因素
膠粘劑的重要特性包括流變特性(黏度、觸變 性、抗塌陷性及拖尾性、儲存期 / 條件及有效壽 命)和機(jī)械特性(黏滯性、機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性、固化 周期、電性穩(wěn)定性等)。
(1)選擇膠粘劑時首先要保證符合環(huán)保要求, 然后再綜合考慮膠粘劑三方面的性能:固化前性 能、固化性能及固化后性能。
(3) 優(yōu)選便于與綠油及電路板材料區(qū)分的有 色膠粘劑,因?yàn)榭梢院芸彀l(fā)現(xiàn)是否缺件、膠量多 少、是否污染了焊盤 / 元件、空膠等,便于工藝控 制;膠粘劑顏色通常有紅色、白色和黃色。
(5)對印刷工藝,膠粘劑涂覆后應(yīng)有良好的抗 塌陷性,以保證元器件與電路板良好接觸,這對 于較大支撐高度元器件如 SOIC 及芯片載體而言 尤為重要。觸變性好的膠粘劑,其黏度范圍通常 為 60~500 Pa· s ,高觸變率有助于保證良好的可 印刷性及一致的模板印膠質(zhì)量。
(7)應(yīng)優(yōu)選那些可以在較短時間及較低溫度達(dá) 到適當(dāng)連接強(qiáng)度的膠粘劑。較好的膠粘劑其固化時 間及固化溫度一般都在 30~40 s,120~130 ℃。焊 接前后的強(qiáng)度應(yīng)足以保證元器件粘結(jié)牢靠并有良 好的耐熱性,有足夠的粘結(jié)力承受焊料波的剪切 作用。溫度應(yīng)低于電路板基材及元器件可能發(fā)生 損傷的溫度,通常應(yīng)低于基材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度,此溫度以 75~95 ℃為宜。連接強(qiáng)度太大會造 成返修困難,而太小則起不到固定作用。
(9) 固化方式比較對于較寬大元器件,應(yīng)選 擇 UV- 熱固化方式,以保證涂膠的充分固化。典 型的固化工藝是 UV 加 IR 輻射固化,某些膠粘 劑用 IR 固化的時間可達(dá)到 3 min 以下。同時,某些膠粘劑在低溫加熱時并不能很好地固化,因而 也需要聯(lián)合式固化工藝。
(11)固化后應(yīng)具有良好的絕緣性、耐潮性和 抗腐蝕性,尤其是在潮濕環(huán)境下的耐潮性,否則 有可能發(fā)生電遷移而導(dǎo)致短路。