Ailete先进微电子封装要求胶水解决方案

发布时间:2016-01-09 22:12:10    文章来源:爱乐特胶水网 http://www.Ailete.com

     Ailete胶水先进微电子封装要求材料解决方案的品种  当我们进入一个新的千年，集成电路的不断提高性能，惊人的速度。 最终用途的应用要求的同时，他们正在推动更多的功能“更快，更便宜，更小”。  结果？  IC封装现在必须提供高得多的 互连密度和较小的外形尺寸更散热即经济又可靠。这样的要求苛刻的组合已经导致了巨大的多样化 在先进的包装方法，如增强的BGA，倒装芯片和CSP。  尽管特定的包类型而异，许多包，包括那些使用或基于金属引线框架，需要创新的材料解决方案份额的趋势。  这些趋势包括：改进的MRT（耐湿性试验）的性能，改进的材料可加工性，并更好的热管理。  本文将讨论这些包装的发展趋势和各种正在开发的化学物质，以满足其多样化和苛刻的要求。 在此外，我们将简要讨论材料，光电子及光纤组件。  本高增长地区最近已成为很多人感兴趣的包装分包商，并有可用于这些应用独特的材料的要求。对于无铅封装改进捷运性能 一个具有挑战性的新趋势是转向铅FRE组装。  环境因素推动这种转变，最近开始在自愿基础上在日本和正在考虑在世界其他地方的任务。     替代焊料不包含铅已经开发，但这些焊料经常要求的回流温度即 （与220℃260℃）显著高于Pb系焊料。  较高的回流温度导致显著更高应力对整个包，包括芯片附着 材料。  在220℃回流焊采用包胶往往不能等同JEDEC等级 当受到回流温度适合于无铅焊料测试。同时与转换到无铅焊料是一个总的趋势朝向改善可靠性。  能够承受更严格的可靠性测试，比如JEDEC的产物级1，可以存储在非受控环境。  因此，包装的房子和最终用户节省干燥包装成本，并有一个更可靠的封装。  在应用中 3级JEDEC的可靠性可能已经在过去是可以接受的，今天JEDEC 1级或2需要。  此化合物具有较高的回流温度相关联的挑战因为不仅是包经受更高的回流应力，它也被进行更积极的预处理方案。  下表总结了有针对性的MRT性能水平的关键封装类型。表一：封装类型 有针对性的JEDEC水平 预处理养生针对性回流 温度引线框架 1 个是85℃/ 85％RH 168个小时 2个是85℃/ 60％RH下，168小时 260℃ 排列 1行 85℃/ 85％RH 168个小时 2行 85℃/ 60％RH下，168小时 260℃ 倒装芯片 1行 85℃/ 85％RH 168个小时 2行85℃/ 60％RH下，168小时 3行30℃/ 60％RH下，168小时 260℃ 内存/ CSP 85℃/ 85％RH 168个小时 260℃ 材料无铅封装和改进地铁性能 材料供应商都在采用专门设计的配方中各种化学物质 在无铅封装的环境中进行。  为了承受在所产生的应力 260℃的回流温度，芯片粘接剂必须有足够的附着力，低吸湿性，并导致在包优化应力。优化的压力和高附着力 增加的回流温度放置一个巨大的压力对芯片粘接材料和粘合剂必须具有足够的灵活性，以吸收该应力。    然而，如果粘合剂太柔性或软化点引线键合的温度，更小的芯片将趋于接合期间倾斜 操作。  因此，应力必须为特定的包中的问题进行优化。在此外，附着力必须足够高，以使键将地铁期间保持完整应力。  的粘合剂的能力的好措施在防潮性能保持粘合 测试是热湿芯片剪切强度（HWDSS）。  理想的材料具有高HWDSS。  该下面的图显示了新开发的粘合剂组成的一个专有混合化学提供了极高的HWDSS比传统芯片粘接材料。图1：热湿模剪，ABLE粘合2000与8360和8510AA低吸湿性 水分，一个粘合剂吸音减震可以极大地影响其在地铁性能的量测试。  如果粘合剂吸收水分的最小量，这将是不太可能“爆米花” 在焊料回流。  如该曲线图所示，杂化材料具有非常低的湿气吸收相对于传统的芯片粘接材料。 水分吸收饱和度ABLE粘合2000与8360和8510AA 在高温回流焊温度高可靠性该新型混合化学反应，使芯片粘接剂的发展提供了独特的组合低应力，足够的粘附力，和低吸湿性的。  其结果是一个一系列高度可靠的产品为无铅封装应用。封装类型产品系列EDEC可靠性 实现 R回流焊温度标准金属引线框架Ailete2200系列 260℃ PBGA Ailete2000系列260℃ LFBGA / TFBGA Ailete22002000系列260℃ 改善的加工性能：更快的固化，胶层厚度控制，传播控制，柔性材料利用率和快速组装越来越多的包装公司正在努力降低拥有成本。  这个目标是 经由工艺集成正在实现，increae在每小时（UPH）单元，降低成本 库存，使用更少的材料，并尽量减少设备改造和购买需要新的软件包。  在大多数类型的包，有必要为更好的可加工 在不干胶材料。  下表总结了在关键的封装类型主要要求术语粘合剂加工。 封装类型 加工性目标 可加工优势 固化在<20秒在200℃下 更高的UPH /流程集成 一种材料的广泛模具尺寸及表面处理 库存成本低， 转换 标准金属 引线框架 >24小时工作生活 减少浪费 固化在<60秒，在120℃下 允许使用flexBGA和其他 翘曲敏基底 无树脂渗出（RBO） 允许更小的外形 设计 排列 >24小时工作生活 减少浪费 可有可无 利用现有的胶设备 能力共固化底部填充，盖密封， 和导热界面材料（TIM） 更高的UPH /流程集成 倒装芯片 >24小时工作生活  减少浪费 粘合层厚度控制在+/- 5 微米，无模具倾斜，不粘刀流， 无出血 能够制造的3-D的 包装更薄，更小包 低高度的温度，<0.5秒 附加的时间，没有任何治疗或联合治疗，并无需预干燥 更高的UPH 内存/ CSP >6个月保质期 减少浪费 材料改善的可加工 多样化的需求改善的加工需求，一个系列的产品是 发达。  幸运的是，先进的专有混合化学品表现出巨大潜力 提供许多THES处理要求。  并在存储器的CSP的应用中，使用的膜粘合剂是找到广泛接受的3-D包装具有严格的公差和 需要很好的控制胶层的。 快速固化在低，结合长期工作生活 新开发的专有化学品和先进的丙烯酸酯能够快速， SNAP和“斑点”固化，提供显著的性能优势，相比传统 芯片粘接材料。  一些产品可固化在少至20秒。  这提供了用户以极大灵活性和成本节约相比，传统烤箱固化 材料。  和这些进步中的固化速度可以在不牺牲工作生活来实现。 这些产品的大于24小时装置低粘合剂的浪费。柔性材料利用率 封装类型的爆炸导致在与材料有关的成本的增加库存。  装配厂必须储备许多不同的粘合剂，因为不同的表面说完，裸片尺寸，或包装大小往往意味着选择的材料一包根本另一个无法工作。  这是标准的金属引线框架型封装尤其如此。  再次，混合化学的进步正在使“的理想模量”材料的开发适用于各种包装和模具尺寸。在引线键合，小型模具需要从芯片附着粘合剂出色的支持。  本需要一个僵硬，或高模量材料。  当一个大的表面面积被接合，还有一个与热膨胀系数差异有关增加的压力。  该芯片粘接必须是灵活的（有低模量）以便吸收的那些胁迫。  因此，为了对粘接剂被利用上 大范围的芯片尺寸的，它必须有一个“理想的”模量足够低吸收与大型模具和足够高的应力相关接合期间，以支持小型模具显示了新的混合化学物质具有在室温显著低应力 度相比，传统的芯片粘接剂，使它们能够被用于大死。  然而，在引线接合温度下，他们有足够的刚度，以支持小模，使它们与一个更广泛的芯片尺寸的用途。 翘曲的500×500密耳模，Ailete2000与8360和8510AA能力共固化多材料 某些应用程序使用多个固化物。  增强型倒装芯片封装采用3 固化物-底部填充，盖印章，热界面材料。  内存CSP封装 经常有两个一管芯附着和一个液体包封剂或模制化合物。  一般地所需材料的这些组合固化周期是不相容的。  其结果是，该 汇编必须申请，然后在同一时间，这是一个耗费很多时间治疗只是一种材料 和昂贵的过程。  材料正在开发了减少与此相关的成本问题。  在增强的倒装芯片应用，一个粘合剂可以用作两个盖密封件和一个热界面材料，要求一个应用程序的步骤和一个固化步骤，而不是两个。  在 内存CSP应用芯片粘接，可共同固化与商业粘合剂可用的液体密封剂和模塑化合物是正在开发中。  这项专利共固化的方式将减少处理时间，提高UPH。堆叠芯片横断面 胶层控制，无流量，并没有出血 内存中的明显趋势是向着3D封装。  这些新形式的要求的粘合剂提供可靠的粘附而不与三维结构的干扰。  胶层必须非常严格控制在厚度和倾斜方面，使堆叠裸片是平足够 为引线键合。 同时，由于这些包有女儿之间的最小间隙 死亡边缘，母模焊垫，胶粘剂不能流动。  该解决方案是在 利用粘接膜。  支持和不支持的薄膜可用于内存应用程序提供出色的胶层厚度控制，  几乎没有模具倾斜，并没有流动。 上图说明了这些特质是如何造福于3-D存储器封装。 热管理 在较小的晶片面积更高官能已经导致急剧增加功率密度许多设备类型。  其结果是，需要更有效的热移除，以及增强 包被设计成这一目的。  耐热增强型倒装芯片，金属引线框架CSP， 和BGA封装都是专为最大限度地散热。  砷化镓芯片和分立器件 还具有高功率密度，并且需要高导热性粘接剂。 材料热管理有多种化学物质的新发展对热管理使用 应用程序。  一种类型的粘合剂的使用结合了新颖的液体载体系统 热固性和热塑性树脂，得到非常高的热导率。 热界面材料的增强翻转热电联产的软件包 增强倒装芯片封装通常需要的背面之间的热界面材料死亡和散热器。  新颖化学已经开发了提供非常低的堆积 和界面电阻，以及优秀的可靠性性能。 ：热阻与BLT的导电TIM和电绝缘 TIM 热管理胶粘剂增强BGA和CSP引线框架封装 热增强型BGA和引线框架CSP封装提供更高的散热性的 相比于他们的非增强同行。  因此，虽然具体的要求各不相同，低从管芯连接材料的耐热性是必需的。  在这些情况下，导热 改性化学给予所需的增强的性能。热管理胶粘剂离散和GaAs模具 大多数导电粘合剂利用液态树脂系统，该系统变硬，或固化，在加热时。  一个高导热性粘接剂的新系列采用一种新颖的技术，其中一个液体载体和固体树脂微粒相结合，与导热填料。  在加热时， 液体载体volatizes和树脂颗粒熔化。  整个胶层被大大压缩 其结果是导电性填料的一个非常紧密堆积。 示出了银的堆积密度之差在传统模具的胶层固定粘合剂相比于一个具有这种独特的粘合剂。  高填充密度提供了一个更有效路径的传热，因此非常低的热阻。  在过去，非常高的只能通过使用SOLF焊料来获得热传导性。  这种新的家庭材料提供了一个可行的选择。 填料包装的AILETE胶层的比较环氧胶层 Ailete胶粘剂的耐热性环氧树脂和软钎焊 材料的光电和光纤包装 除了上述用于常规半导体，一个特性 新一代的组件需要一个完全不同的材料特性。  胶粘剂为迅速发展的光电子及光纤设备坊间必须适应具体应用需要的。  在一般情况下，有三种材料压倒一切的要求。    第一，粘合剂必须具有相匹配的组件的折射率，以减少 信号损失。  其次，它必须有瞬间固化所以组件的能力 瞬间固定到位。  最后，该材料必须具有定制粘度因为在某些情况下，有必要使燃烧芯的材料，而在其他这是非常重要的它不流动。  通常，丙烯酸酯或环氧树脂，其能够UV或可见光固化的利用。  广泛范围的材料，现已满足这些不同的需求，并重要的是，这是进入这个市场的工作半导体封装转包商直接与供应商经历了这些独特的应用程序。一种用于明天的包装需要各种材料 新开发包的苛刻要求决定了一个材料供应商扩大化学和格式的产品，其范围，以满足需求 市场。  包装工程师应该选择具有多种材料供应商 满足他们不断变化的需求。