Llenado insuficiente

Descripción general

¿Qué es el subllenado?

Underfill es un material epoxi que llena los espacios entre un chip y su portador o un paquete terminado y el sustrato de PCB. El relleno protege los productos electrónicos de golpes, caídas y vibraciones y reduce la tensión en las frágiles conexiones de soldadura causada por la diferencia en la expansión térmica entre el chip de silicio y el soporte (dos materiales diferentes). 

En aplicaciones de relleno insuficiente de capilares, se dispensa un volumen preciso de material de relleno insuficiente a lo largo del costado de un chip o paquete para que fluya por debajo a través de la acción capilar, llenando los espacios de aire alrededor de las bolas de soldadura que conectan los paquetes de chips a la PCB o los chips apilados en paquetes de múltiples chips. Los materiales de relleno insuficiente sin flujo, que a veces se utilizan para el relleno insuficiente, se depositan sobre el sustrato antes de que se coloque un chip o paquete y se haga refluir. El relleno inferior moldeado es otro enfoque que implica el uso de resina para llenar los espacios entre la viruta y el sustrato.

Sin un relleno insuficiente, la esperanza de vida de un producto se reduciría significativamente debido al agrietamiento de las interconexiones. El relleno insuficiente se aplica en las siguientes etapas del proceso de fabricación para mejorar la confiabilidad.

Relleno insuficiente a nivel de oblea y panel

El relleno inferior se aplica dentro de arquitecturas de empaque flip-chip, 2D, 2.5D, 3D y otras a nivel de sustrato individual, oblea y panel. Las aplicaciones a nivel de obleas y paneles continúan ganando popularidad porque ofrecen importantes reducciones de costos. La arquitectura de chip en oblea (CoW) reduce los costos de producción al reducir y aumentar continuamente la población de chips en las obleas, lo que reduce la brecha entre los chips a unos pocos cientos de micrones.  Al mismo tiempo, las alturas de los golpes debajo Los chips se reducen a decenas de micrones para factores de forma pequeños. A pesar de estas geometrías estrechas, se deben distribuir limpiamente grandes volúmenes de relleno insuficiente entre los chips y fluir debajo de ellos para encapsular las conexiones de soldadura. Los resultados de UPH precisos, consistentes y avanzados son primordiales.

El empaquetado a nivel de oblea (WLP, por sus siglas en inglés) generalmente abarca diferentes enfoques de integración que requieren un llenado insuficiente, como fan-in/fan-out, chip primero/chip último y una variedad de otros tipos de empaque. WLP es la piedra angular de la integración heterogénea (HI), que incluye arquitecturas de sistema en paquete (SiP) a nivel de oblea, pilas de circuitos integrados (IC) 2D, 2,5D y 3D y, más recientemente, aplicaciones de arquitectura chiplet.

Ejemplos de relleno insuficiente de WLP 2D, 2,5D y 3D:

A diferencia de WLP, donde los paquetes se producen en obleas redondas de 200 mm o 300 mm, el embalaje a nivel de panel (PLP) procesa y rellena paquetes en grandes paneles cuadrados que acomodan miles de paquetes adicionales.

Subllenado a nivel de tablero

A nivel de placa, se aplica un relleno insuficiente entre los paquetes terminados y la PCB. Los factores de forma más pequeños y el aumento de la población de componentes continúan reduciendo las dimensiones de la zona de exclusión (KOZ) entre CSP/BGA y otros componentes de la placa. Por lo tanto, la precisión de la dosificación se vuelve más importante para minimizar el KOZ y entregar el fluido de llenado insuficiente lo más cerca posible del paquete sin aterrizar en la parte superior ni filtrarse a los componentes vecinos. 

Relleno capilar versus relleno moldeado

El relleno capilar ofrece ventajas importantes sobre el relleno moldeado para dispositivos informáticos de alto rendimiento, incluidos CPU, GPU y procesadores de IA en centros de datos, conducción autónoma y dispositivos móviles con capacidad de IA. Estos dispositivos funcionan en situaciones críticas y su tamaño físico es grande para soportar su gama de funcionalidades y rendimiento avanzado. El llenado insuficiente de capilares ofrece estas ventajas:

• Un largo historial de aplicaciones y muchos años de datos de confiabilidad. Con tantos datos de campo, es más fácil para los ingenieros gestionar y controlar el proceso de llenado insuficiente de los capilares para evitar posibles problemas de confiabilidad, como los huecos.
• Mejor penetración del relleno inferior para virutas más grandes con diseños de protuberancias más complejos y grandes.

Obtenga recursos para solicitudes insuficientes

1. Calculadora de tolerancia y volumen de llenado insuficiente – descargue la práctica calculadora en esta página para determinar los volúmenes de dosificación objetivo según las dimensiones del chip.

2. Mejorar la productividad: Lleve rápidamente espacios insuficientes en espacios estrechos – lea acerca de los desafíos de llenado insuficiente, descargue el documento técnico Dispensación de llenado insuficiente para chip-on-wafer y observe una oblea. Vídeo de demostración de dosificación de nivel.

3. ASYMTEK IntelliJet^® Sistema de inyección – descargue el folleto para conocer más sobre el principal sistema de inyección del mundo. Chorro de alta frecuencia para lograr una dosificación consistente y precisa de una amplia variedad de fluidos, con velocidades de chorro ultrarrápidas de hasta 1,8 millones de puntos por hora y una frecuencia máxima de 1000 Hz, ideal para chorros de espacios estrechos.

Soluciones de productos ASYMTEK

Las plataformas dispensadoras de las series ASYMTEK Vantage^® y Forte^® ofrecen productividad y precisión avanzadas con inyección IntelliJet de doble válvula y controles de proceso avanzados. Nuestro espectro ^® Todo el sistema de dosificación de fluidos ha sido la herramienta registrada para WLP de distribución de alto volumen en la fábrica de semiconductores más grande del mundo durante los últimos años, como se muestra en el minuto 2:03 a continuación. Entrevista con BBC Click .  Las capacidades del sistema ASYMTEK, como Fids-on-the-Fly, control de movimiento de trayectoria continua y chorro de proceso calibrado (CPJ) patentado, garantizan una búsqueda fiduciaria rápida, volúmenes de dosificación consistentes y velocidad y dirección continuas para aumentar el rendimiento. 

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Compatible con una variedad de aplicaciones de relleno insuficiente

• Sistema en paquete (SiP)
• Dispositivo pasivo integrado (IPD)
• Capa de redistribución (RDL)
• Chip en oblea (CoW)
• Chip sobre oblea sobre sustrato (CoWos)
• Paquete sobre paquete (PoP)
• Empaquetado a nivel de oblea en abanico (FOWLP)
• Circuito PCB/flexible
• Sustrato organico
• Matriz de rejilla de bolas (BGA)
• Paquete de escala de chip (CSP)
• chip invertido
• Conexión de chip de colapso controlado (C4)
• Relleno parcial de unión de bordes o esquinas
• Encapsulación por chorro y llenado insuficiente sin flujo

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• Fids sobre la marcha
• Control de movimiento de trayectoria continua
• Software Canvas®
• Software Fluidmove®

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