發(fā)布時(shí)間：2025-06-18 10:46:51 責(zé)任編輯：漢思新材料閱讀：28
底部填充膠（Underfill）在電子封裝中（特別是BGA、CSP等封裝）應(yīng)用廣泛，主要作用是提高焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和可靠性，尤其是在應(yīng)對(duì)熱循環(huán)、機(jī)械沖擊和振動(dòng)時(shí)。然而，有的產(chǎn)品可能需要進(jìn)行返修（如更換單個(gè)芯片或修復(fù)下方焊點(diǎn)）對(duì)于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的新手返修也是個(gè)難題，以下是具體原因分析及相應(yīng)的解決方案：
一、返修困難原因分析
材料特性導(dǎo)致的高粘結(jié)強(qiáng)度
底部填充膠固化后形成高強(qiáng)度、高模量的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)，其粘結(jié)力遠(yuǎn)超焊點(diǎn)強(qiáng)度。例如，環(huán)氧樹(shù)脂的剪切強(qiáng)度可達(dá)20-30MPa，而BGA焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度通常為5-10MPa。這種強(qiáng)度差異導(dǎo)致返修時(shí)需破壞焊點(diǎn)才能分離元件，顯著增加返修難度。
熱應(yīng)力對(duì)元件和PCB的損傷風(fēng)險(xiǎn)
返修需加熱至200-300℃以軟化膠體，但高溫可能導(dǎo)致：
元件損傷：芯片熱膨脹系數(shù)（CTE）與PCB差異大（如硅芯片CTE為2.5ppm/℃，FR-4 PCB為17ppm/℃），高溫下易產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。
焊盤(pán)脫落：PCB焊盤(pán)銅箔與基材間的附著力在高溫下降低，可能導(dǎo)致焊盤(pán)剝離。
PCB變形：高溫可能引發(fā)PCB翹曲，影響后續(xù)組裝精度。
膠體殘留對(duì)二次組裝的影響
返修后殘留的膠體可能：
污染焊盤(pán)：阻礙新焊料潤(rùn)濕，導(dǎo)致虛焊或短路。
影響點(diǎn)膠效果：殘留膠體可能堵塞點(diǎn)膠針頭或改變膠體流動(dòng)路徑，降低填充質(zhì)量。
二、解決方案
選用可返修型底部填充膠
優(yōu)先選擇具有以下特性的膠體：
低溫可逆固化：如采用潛伏性固化劑，可通過(guò)特定溫度（如150℃以下）實(shí)現(xiàn)膠體軟化。
低粘度、易清除：粘度低于5000cPs的膠體更易通過(guò)機(jī)械或化學(xué)方法去除。
與焊料兼容：避免返修時(shí)膠體與焊料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度下降。
優(yōu)化返修工藝參數(shù)
階梯式加熱：采用紅外加熱或熱風(fēng)槍?zhuān)蛛A段升溫（如100℃→150℃→200℃），減少熱沖擊。
局部加熱：使用小型加熱頭或激光加熱，僅對(duì)目標(biāo)區(qū)域升溫，降低對(duì)周邊元件的影響。
機(jī)械輔助分離：在膠體軟化后，使用專(zhuān)用工具（如微型鏟刀或吸盤(pán)）輔助分離元件，減少焊點(diǎn)受力。
殘留膠體清除技術(shù)
化學(xué)溶解：使用專(zhuān)用清洗劑（如含N-甲基吡咯烷酮的溶劑）浸泡，溶解環(huán)氧樹(shù)脂。
等離子清洗：通過(guò)低溫等離子體轟擊，去除有機(jī)殘留物，同時(shí)不損傷PCB表面。
機(jī)械研磨：采用微磨頭或激光燒蝕，精確去除殘留膠體，但需避免損傷焊盤(pán)。
返修后質(zhì)量驗(yàn)證
外觀檢查：使用顯微鏡確認(rèn)焊盤(pán)無(wú)殘留、無(wú)損傷。
電氣測(cè)試：通過(guò)飛針測(cè)試或ICT檢測(cè)焊點(diǎn)連通性。
可靠性測(cè)試：進(jìn)行溫度循環(huán)（-40℃~125℃，1000次）或跌落測(cè)試（1.5m，6面各3次），驗(yàn)證返修后產(chǎn)品的可靠性。
三、預(yù)防性措施
設(shè)計(jì)階段優(yōu)化：在PCB布局時(shí)預(yù)留返修空間，避免元件密集排列。
工藝控制：嚴(yán)格管控點(diǎn)膠量（如±5%精度），減少膠體溢出。
培訓(xùn)與認(rèn)證：對(duì)操作人員進(jìn)行返修技能培訓(xùn)，并通過(guò)模擬返修考核。
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