宜特引进真空压力烤箱助消除underfill制程周围气泡

左图为一般烤箱，有较多的Voids残留；右图为使用真空压力烤箱，没有任何Void残留。

想确认先进封装、IC芯片寿命与效能，却因Underfill(底部填充胶)制程品质不佳，Void(气泡)过多导致可靠度寿命预估失准？宜特宣布引进真空压力烤箱(下图)，可依据不同胶材黏度调整真空及压力参数，做到0% Void，彻底将Underfill(底部填充胶)制程品质做到最好，避免因Void(气泡)原因，影响可靠度测试结果。

宜特指出，现阶段，芯片采取细小间距的球闸阵列封装(Ball grid array；BGA)、芯片尺寸封装(Chip scale package；CSP)封装形式的比例越来越高，因此锡球间距(Ball pitch)小于0.25公厘(mm)以下的焊点可靠度受到关注。主要来自于，热应力、机械应力(弯曲、扭曲)或冲击应力作用下，细小间距的焊点可能出现断裂失效问题。

因此，在表面黏着制程(Surface-mount technology；SMT)后，进行底部填充胶(Underfill)制程，能有效阻止焊点本身(即结构内的最薄弱点)因为应力发生应力失效，将有效增加芯片的可靠度。

宜特进一步说明，Underfill制程多被运用在手持装置，如手机或平板的电路板设计，来自于这些装置必须通过严苛的冲击试验(Mechanical shock test)与震动试验(Vibration test)，若未进行Underfill制程，手持式装置中芯片的焊点，将无法承受如此严苛测试条件。

然而，在进行Underfill制程操作中，容易受到各种因素影响，或多或少会产生气泡(Void)。这些因素包括胶管本身含有气泡、点胶温度及路径、温度固化的参数，芯片设计锡球矩阵、锡膏助焊剂成分...等，皆可能导致Underfill无法完全包覆芯片底部的锡球，大幅降低焊点保护效果。

在宜特可靠度验证实验室中，就发现Flux的残留将阻碍Underfill流动路径，导致填充胶无法填满芯片底部，这样的情况下执行Underfill制程也会造成许多的气泡。

宜特可靠度验证实验室建议，先采取清除助焊剂(Flux clean)湿式制程，将阻碍流动的异物排除。清除后，务必将PCBA烤乾后，才可接着执行Underfill制程。

此外，随着先进制程将芯片极小化下，锡球间距也随之缩小，基板(Substrate)与裸晶(Die)的间隙缩小至10-30微米(um)；间隙越小，流动的速度就缓慢，进而产生空隙，Underfill就更难渗透，且无法平均包覆每一个焊点，因此产生气泡。

宜特表示，若芯片底部有气泡，样品在有温湿度及通电的环境下，沿着Underfill Void处将会生成Dendrite，容易导致锡球间短路，造成可靠度测试的电阻值异常。换句话说，若无气泡，将能延长芯片寿命。因此，宜特近日引进真空压力烤箱，可协助客户在进行underfill制程时，消除Void(周围气泡)，正确获得可靠度测试数值。