Underfill底填胶的3种制程及除泡工艺

[发布日期：2022-07-07 15:45:11]　点击：

　　Underfill底填胶的3种制程

　　Underfill的工艺普遍采用的是毛细管底部填充(Capillary Underfill，CUF)制程[6]，通俗的说就是在芯片内部导电球(Bump)和基板接触完成后，Underfill是用虹吸的方式，从管芯的一侧流动到另一侧，一直到铺满整个管芯的底部。这个技术相对比较成熟，也应用了很多年，但是也有它本身的一些缺点：

　　随着管芯尺寸的逐步增大，铺满底部的时间增长，对产品效率有影响，而这个流动性，对不同的芯片都有不同的要求，定制化是市场的一个痛点。

　　Underfill的空洞问题，行业叫Void，始终是良率的一个隐患。一旦有Void产生，返工过程特别麻烦。市场上卖的比较好的Underfill，Void都做的很优异，国内的产品在空洞上有很大挑战。

目前市场上对于这个问题比较好的解决方案是友硕ELT真空高压除泡机，采用真空+高压+高温等物理工艺去去除气泡，大幅提高产品良率。

　　Underfill客户第三大痛点，是爬胶问题。胶水会沿着管芯表面往上爬，而刮胶又没有好的办法。

　　为了更好的解决这些问题，有了非导电胶(Non-Conductive Paste，NCP)和非导电膜(Non-ConductiveFilm，NCF)的新工艺。

　　非导电胶NCP也是胶水的解决方案，先将Underfill点胶到基板上之后，用机械压迫式熔接(ThermoCompression Bonding，TC Bonding)工艺把胶水固化。从工艺上，多了一个TC Bonding，但是从良率而言，可以克服目前的3大痛点，生产效率大大提高。

　　和材料的配合方面，TC Bonding的设备之前是韩国和日本为主，2019年后，国内也有相应的设备可以采购到，整个产业链就比较完整了。

　　非导电胶NCP虽然解决了市场上的一大难题，但是也有自己的缺陷，就是点胶的厚度和精度。在普通的应用中，是足够使用，但是在2.5D/3D堆叠封装中，需要更薄的材料和更精准的芯片导电球定位，就又有非导电膜NCF工艺应运而生。

　　非导电膜NCF目前市场上德国汉高的技术比较成熟。和非导电胶NCP唯一的区别，是用Film的形式来替代胶水，可以做的特别薄。但是从工艺而言，把这个薄膜在TC Bonding热压要有特殊的设备，这个设备国内还不能制造。

　　非导电膜NCF现在主要的缺点，就是整个TC Bonding过程比较长，而且由于要采用真空工艺，设备造价特别高，每次加工的数量也不多。如果设备和产率方面有新的技术突破，大规模采用在对厚度要求严格的应用就很理想。