Unterfüllung

Überblick

Was ist Underfill?

Underfill ist ein Epoxidmaterial, das Lücken zwischen einem Chip und seinem Träger oder einem fertigen Paket und der Leiterplatte füllt. Substrat. Underfill schützt elektronische Produkte vor Stößen, Stürzen und Vibrationen und verringert die Belastung empfindlicher Lötverbindungen, die durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen Siliziumchip und Träger (zwei unterschiedliche Materialien) entsteht. 

Bei Kapillar-Underfill-Anwendungen wird eine genaue Menge an Underfill-Material an der Seite eines Chips oder Gehäuses verteilt, sodass es durch Kapillarwirkung darunter fließt und Luftlücken um Lötkugeln füllt, die Chip-Gehäuse mit der Leiterplatte oder gestapelte Chips in Multi-Chip-Gehäusen verbinden. No-Flow-Underfill-Materialien, die manchmal zum Underfilling verwendet werden, werden auf dem Substrat abgelagert, bevor ein Chip oder ein Paket angebracht und reflowt wird. Ein weiterer Ansatz ist die geformte Unterfüllung, bei der Harz zum Füllen von Lücken zwischen dem Chip und Substrat verwendet wird.

Ohne Underfill würde sich die Lebenserwartung eines Produkts aufgrund von Rissen in den Verbindungselementen erheblich verkürzen. Um die Zuverlässigkeit zu verbessern, wird in den folgenden Phasen von Fertigungsverfahren eine Unterfüllung angewendet.

Unterfüllung auf Wafer- und Panelebene

Underfill wird in Flip-Chip-, 2D-, 2,5D-, 3D- und anderen Verpackungsarchitekturen auf der einzelnen Substrat-, Wafer- und Panelebene angewendet. Anwendungen auf Wafer- und Panel-Ebene erfreuen sich weiterhin zunehmender Beliebtheit, da sie erhebliche Kostensenkungen ermöglichen. Die Chip-on-Wafer-Architektur (CoW) senkt die Produktionskosten durch kontinuierliches Verkleinern und Erhöhen der Chipanzahl auf den Wafern, wodurch der Abstand zwischen den Chips auf wenige Hundert Mikrometer reduziert wird.  Gleichzeitig wird die Höhe der Unebenheiten unter den Chips bei kleinen Formfaktoren auf einige zehn Mikrometer reduziert. Trotz dieser engen Geometrien müssen große Mengen an Unterfüllung sauber zwischen die Chips geleitet werden und unter ihnen hindurchfließen, um die Lötperlenverbindungen einzukapseln. Präzise, ​​konsistente und fortschrittliche UPH-Ergebnisse sind von größter Bedeutung.

Wafer-Level Packaging (WLP) umfasst im Allgemeinen verschiedene Integrationsansätze, die eine Unterfüllung erfordern, wie Fan-In/Fan-Out, Chip-First/Chip-Last und eine Reihe anderer Verpackungsarten. WLP ist der Eckpfeiler der heterogenen Integration (HI), die System-in-Package-Architekturen (SiP) auf Waferebene, 2D-, 2,5D- und 3D-Stapel integrierter Schaltkreise (IC) sowie seit neuestem auch Anwendungen mit Chiplet-Architektur umfasst.

WLP 2D-, 2,5D- und 3D-Unterfüllungsbeispiele:

Anders als beim WLP, wo Pakete auf runden 200-mm- oder 300-mm-Wafer produziert werden, werden beim Panel-Level Packaging (PLP) Pakete auf großen quadratischen Panels verarbeitet und unterfüllt, die Platz für Tausende zusätzlicher Pakete bieten.

Unterfüllung auf Platinenebene

Auf Platinenebene wird zwischen den fertigen Paketen und der Leiterplatte ein Underfill-Material aufgetragen. Durch die kleineren Formfaktoren und die erhöhte Komponentenanzahl verringern sich die Abmessungen der Keep-Out-Zone (KOZ) zwischen CSP/BGA und anderen Platinenkomponenten immer weiter. Dosieren Die Genauigkeit wird daher wichtiger, um KOZ zu minimieren und die Unterfüllflüssigkeit so nah wie möglich an das Paket zu bringen, ohne darauf zu landen oder auf benachbarte Komponenten abzudriften. 

Kapillare vs. geformte Unterfüllung

Kapillar-Underfill bietet gegenüber geformten Underfill-Materialien wichtige Vorteile für Hochleistungsrechner, darunter CPU-, GPU- und KI-Prozessoren in Rechenzentren, beim autonomen Fahren und für Mobilgeräte mit KI-Funktion. Diese Geräte laufen auch unter kritischen Bedingungen und sind aufgrund ihrer großen physischen Größe in der Lage, ihren Funktionsumfang und ihre erweiterte Leistung zu unterstützen. Kapillar-Underfill bietet folgende Vorteile:

• Eine lange Applikation-Geschichte und viele Jahre Zuverlässigkeitsdaten. Mit so vielen Felddaten können Ingenieure den Kapillarunterfüllungsprozess einfacher verwalten und steuern, um potenzielle Zuverlässigkeitsprobleme wie Hohlräume zu vermeiden.
• Bessere Unterfüllungspenetration für größere Chips mit komplexeren und größeren Bump-Layouts.

Holen Sie sich Underfill Applikation Ressourcen

1. Unterfüllungsvolumen und Toleranz Rechner – Laden Sie auf dieser Seite das praktische Rechner herunter , um Ziel-Dosieren-Volumina basierend auf den Chipabmessungen zu bestimmen.

2. Produktivität verbessern: Schnelles Underfill in enge Lücken mit einem Jet – Lesen Sie mehr über Underfill-Herausforderungen, laden Sie das Whitepaper „Underfill Dosieren für Chip-On-Wafer“ herunter und schauen Sie sich eine Videodemonstration von Dosieren auf Wafer-Ebene an.

3. ASYMTEK IntelliJet^® Strahldosierung-System – Laden Sie das Broschüre herunter , um mehr über den weltweit führenden Hochfrequenzstrahler zum Erzielen einer konsistenten, präzisen Dosieren einer großen Vielfalt an Flüssigkeiten zu erfahren, mit ultraschnellen Strahldosierung-Geschwindigkeiten von bis zu 1,8 Millionen Punkten pro Stunde und einer Maximalfrequenz von 1000 Hz, ideal für Strahldosierung mit schmalen Lücken.

ASYMTEK Produktlösungen

Der ASYMTEK Vantage ^® und Forte ^® Plattformen der Serie Dosieren bieten höhere Produktivität und Präzision mit IntelliJet Strahldosierung mit Doppelventil und erweiterten Prozesssteuerungen. Unser Spektrum ^® ll fluid Dosiersystem ist seit mehreren Jahren das Werkzeug der Wahl für hochvolumige Fan-Out-WLP in der weltgrößten Halbleiterfabrik, wie im Folgenden bei 2:03 zu sehen ist. BBC Click-Interview .  ASYMTEK-Systemfunktionen wie Fids-on-the-Fly, Continuous Path Motion Control und der patentierte Calibrated Process Strahldosierung (CPJ) gewährleisten eine schnelle Fiducial-Suche, konsistente Dosieren-Volumina und kontinuierliche Geschwindigkeit und Richtung zur Steigerung von Durchsatz. 

Suchen Sie nach Optionen zur Geräteaufrüstung für Ihr Unterfüllmaterial Applikation? Besuche die Upgrade vom Spectrum II auf eine Forte-Serie Dosiersystem-Lösung Fallstudie für Einzelheiten zur verbesserten Dosieren-Software, Doppelventil-Strahldosierung und 1,5-G-Beschleunigung, die die Underfill-UPH weit über das hinaus steigert, was mit älteren Dosieren-Plattformen und -Software möglich ist.

Unterstützt eine Reihe von Underfill-Anwendungen

• System-in-Package (SiP)
• Integriertes passives Gerät (IPD)
• Umverteilungsschicht (RDL)
• Chip-on-Wafer (CoW)
• Chip-on-Wafer-on-Substrat (CoWos)
• Paket-auf-Paket (PoP)
• Fan-Out Wafer Level Packaging (FOWLP)
• PCB/Flex-Schaltung
• Bio Substrat
• Ball Grid Array (BGA)
• Chip Scale Package (CSP)
• Flip Chip
• Kontrollierte Kollaps-Chip-Verbindung (C4)
• Teilweise Unterfüllung von Kanten- oder Eckverbindungen
• No-Flow-Underfill und Strahldosierung-Verkapselung

Verwandte Produkte

• Vorteil  Serienmäßige Einzel- oder Doppelventile
• Stärke Serie
• Stärke MAX Doppelventil
• Spektrum
• IntelliJet  Strahldosierung System
• ReadiSet ^® Jet-Kartusche
• Kalibrierter Prozess Strahldosierung (CPJ)
  
• Fids im Handumdrehen
• Kontinuierliche Bahnbewegungssteuerung
• Canvas® Software
• Fluidmove® Software

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