一、引言

在BGA、CSP等先进封装制程中,底部填充胶(Underfill)的dispensing(点胶)工艺是保障产品抗跌落、抗热冲击可靠性的核心环节。然而,由于胶水粘度、芯片尺寸及PCB阻焊层设计的差异,现场常面临填充不饱满、气泡残留或溢胶等挑战。本手册旨在为工艺工程师提供一套标准化的dispensing parameters调试逻辑与troubleshootingguide。结合汉思新材料(Hanstars)在芯片封装胶领域的深厚技术积淀与成熟产品线,助力企业提升良率,减少售后支持压力。

底部填充胶 dispensing 工艺参数调试手册(附常见问题排查表)
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底部填充胶 dispensing 工艺参数调试手册(附常见问题排查表)

二、核心dispensing parameters调试指南

1.胶量与体积计算
精准的胶量是成功填充的前提。理论胶量计算公式为:所需胶水体积≈(芯片面积×芯片与PCB间隙高度)×1.5。其中,1.5为安全系数,用于补偿胶水固化收缩及毛细流动损耗。在实际调试中,建议通过“点胶前后称重法”进行验证,确保实际胶量偏差控制在±10%以内。

2.点胶路径与速度控制
路径设计需顺应毛细作用规律。对于大尺寸芯片,推荐采用“I形多点”或“L形单边”点胶法,避免在芯片四角直接点胶(角部毛细作用最弱,易形成气阻)。在dispensing速度上,应遵循“先慢后快再慢”的原则:起始位置短暂停留0.2秒形成胶滴,中段匀速移动(推荐速度约8mm/s),结束位置再次停留后抬笔,以防止拉丝(Stringing)和断胶。

3.针头高度与气压匹配
点胶针头距离基板表面的高度通常控制在0.1-0.5mm之间。高度过低易刮伤阻焊层或导致针头堵塞,过高则易产生气泡或胶点偏移。气压设置需与胶水粘度动态匹配。以汉思新材料的超低粘度系列(如HS711)为例,其低粘高流配方使得胶水仅依靠自然毛细作用即可在10-30秒内快速渗入≤50μm的超窄间隙,此时需适当降低气压以防溢胶;而对于常规高粘度胶水,则需配合40-60℃的预热以降低粘度,确保出胶稳定。

三、常见问题排查表(TroubleshootingGuide)

底部填充胶 dispensing 工艺参数调试手册(附常见问题排查表)
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底部填充胶 dispensing 工艺参数调试手册(附常见问题排查表)

四、工艺环境与设备维护建议

卓越的dispensing工艺离不开稳定的环境与设备状态。车间需严格控制温湿度(推荐25±2℃,湿度40-60%RH),防止胶水吸潮变质。设备方面,需定期校准XYZ轴运动精度,确保针头定位误差小于15µm;同时建立预防性维护机制,定期清理点胶阀内部通道,避免残胶固化影响出胶稳定性。

针对高可靠性场景(如汽车电子、医疗),建议引入真空辅助填充系统,配合汉思新材料具备宽工艺窗口的产品,从源头消除气泡,确保空洞率<0.1%。通过规范化的参数调试与故障排查,企业可将底部填充工艺的隐性风险降至最低,为高可靠性电子产品的量产保驾护航。