發(fā)布時(shí)間：2025-11-19 15:18:34 責(zé)任編輯：漢思新材料閱讀：16
芯片底部填充膠（Underfill）在先進(jìn)封裝（如Flip Chip、CSP、2.5D/3D IC等）中起著至關(guān)重要的作用，主要用于緩解焊點(diǎn)因熱膨脹系數(shù)（CTE）失配產(chǎn)生的熱機(jī)械應(yīng)力，提高器件的可靠性和使用壽命。為確保其性能滿足應(yīng)用要求，底部填充膠需經(jīng)過(guò)一系列可靠性檢測(cè)。以下是常見(jiàn)的檢測(cè)要求和測(cè)試項(xiàng)目：
一、基本性能檢測(cè)
1.粘度與流動(dòng)性
檢測(cè)膠體在毛細(xì)作用下的流動(dòng)能力，確保能充分填充芯片與基板之間的間隙。
測(cè)試方法：旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、毛細(xì)流動(dòng)測(cè)試。
2,固化特性
包括固化溫度、時(shí)間、放熱峰、固化收縮率等。
測(cè)試方法：DSC（差示掃描量熱法）、TGA（熱重分析）。
3.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）
決定材料在高溫下的剛性保持能力。
測(cè)試方法：DMA（動(dòng)態(tài)力學(xué)分析）、DSC。
4.熱膨脹系數(shù)（CTE）
尤其關(guān)注低于和高于Tg時(shí)的CTE值，需與芯片/基板匹配以減少熱應(yīng)力。
測(cè)試方法：TMA（熱機(jī)械分析）。
5,模量（彈性模量、剪切模量）
影響應(yīng)力緩沖效果，過(guò)高或過(guò)低均可能影響可靠性。
測(cè)試方法：DMA、拉伸/剪切試驗(yàn)。
二、可靠性環(huán)境測(cè)試（加速壽命試驗(yàn)）
1.溫度循環(huán)測(cè)試（Thermal Cycling, TC）
模擬實(shí)際使用中反復(fù)熱脹冷縮對(duì)焊點(diǎn)和填充膠的影響。
·常見(jiàn)條件：-55°C ? +125°C，500~3000 cycles。
·評(píng)估指標(biāo)：電性能連續(xù)性、焊點(diǎn)開(kāi)裂、膠體開(kāi)裂或脫層。
2.高溫高濕存儲(chǔ)（THB / HAST）
THB（Temperature Humidity Bias）：85°C/85%RH，加偏壓。
HAST（Highly Accelerated Stress Test）：130°C/85%RH 或更高，不加/加偏壓。
評(píng)估膠體吸濕性、離子遷移、腐蝕風(fēng)險(xiǎn)及界面附著力。
3.高溫存儲(chǔ)（HTS）
如150°C或175°C下存儲(chǔ)1000小時(shí)以上，考察長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性。
4.回流焊模擬測(cè)試
模擬多次無(wú)鉛回流焊過(guò)程（如260°C峰值），驗(yàn)證膠體是否耐受組裝工藝。
三、界面與結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)
1.附著力測(cè)試（Adhesion Test）
膠體與芯片鈍化層（如SiO?、SiN）、基板（如FR-4、BT樹(shù)脂）之間的結(jié)合強(qiáng)度。
方法：劃痕測(cè)試、剝離測(cè)試、剪切測(cè)試。
2.空洞與填充完整性檢查
X-ray、聲學(xué)掃描顯微鏡（SAT/C-SAM）檢測(cè)填充是否完全、是否存在氣泡或空洞。
3.裂紋與分層觀察
可靠性測(cè)試后通過(guò)剖面SEM/FIB或SAT檢查膠體是否開(kāi)裂、脫層。
四、電性能相關(guān)要求（視應(yīng)用場(chǎng)景）
·體積電阻率 / 表面電阻率
·介電常數(shù)（Dk）與損耗因子（Df）（高頻應(yīng)用尤其重要）
·離子雜質(zhì)含量（Na?、Cl?等，影響電遷移）
五、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考
·JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)（如 JESD22-A104 溫度循環(huán)、JESD22-A110 HAST）
·IPC 標(biāo)準(zhǔn)（如 IPC-TM-650 系列）
·AEC-Q 系列（車規(guī)級(jí)應(yīng)用，如 AEC-Q100/Q200）
總結(jié)
底部填充膠的可靠性檢測(cè)是一個(gè)多維度、系統(tǒng)性的過(guò)程，需結(jié)合材料性能、工藝兼容性、環(huán)境適應(yīng)性以及最終產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景（消費(fèi)電子、汽車電子、航空航天等）綜合評(píng)估。對(duì)于高可靠性領(lǐng)域（如汽車、醫(yī)療、軍工），測(cè)試條件更為嚴(yán)苛，周期更長(zhǎng)。漢思新材料提示，如需針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景（如車規(guī)芯片、AI GPU封裝）提供詳細(xì)測(cè)試方案，可進(jìn)一步說(shuō)明需求。
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