200 likes | 345 Views
CSP Underfill 移動電話的適用例. アセック株式会社 技術部 野 口 俊 治 2005 年5月17日. 移動電話的市場 趨 勢. 設計方面 小型 薄型 質軽 性能面 多功能化(上網、相機、電視 ) 操作簡便化 大容量化 高輸出化. 在滿足上列條件下. 保証高可靠性. 集成電路 的動向. CSP的結構 組成. IC CHIP. CSP UNDERFILL. 印刷線路板(主板:複合線路板). 支座 (挿入件). CSP的優 點. 與 Bare Chip的大小 幾 乎相同。. W CSP.
E N D
CSP Underfill 移動電話的適用例 アセック株式会社 技術部 野 口 俊 治 2005年5月17日
移動電話的市場趨勢 • 設計方面 • 小型 • 薄型 • 質軽 • 性能面 • 多功能化(上網、相機、電視) • 操作簡便化 • 大容量化 • 高輸出化 在滿足上列條件下 保証高可靠性
CSP的結構組成 IC CHIP CSP UNDERFILL 印刷線路板(主板:複合線路板) 支座 (挿入件)
CSP的優點 • 與Bare Chip的大小幾乎相同。 WCSP • 連接Pump直徑和間隙比Bare大1位。 • 可使用現有的表面安装流程和系統。 • (無需浄室) • 在回流旱接時可獲得自調節效果。 • 所提供的集成電路封装均已檢驗合格。 • 原則上無需Underfill。
那麼、 為什麼移動電話用的CSP需要用 Underfill呢?
熱應力 高温時 熱膨張率小 熱膨張率大 旱接部位的断裂 低温時 重複施加応力 機械應力 (彎曲、扭曲 落下衝撃、振動 (曲げ、ねじれ) 対CSP旱接部施加的応力
對CSP Underfill的要求 • Pump間的浸透和填補性: • 0.8→0.5mm間隔、0.6→0.3mm間隙 • 低温速固性: • <100℃、<30分鐘加熱 • 対錫旱接続部位的保護/補強効果: • 与各種材質的粘合性、機械強度 • 耐久可靠性 • 再使用性
CSP連接可靠性試験条件例 • 冷熱沖撃試験 • (‐40℃~+85℃)×1000サイクル(30分間ずつ) • 高温高湿偏置試験 • 85℃、85%R.H.、DC5V×1000小時 • 落下沖撃試験 • 高度1.5 m、混土底面、6面×各5次 • 彎曲試験(鍵頂圧試験) • 5kgf(50 N)×1000次
Acetite AS-3903的固化性 ※ 噴砂処理鋼板
Acetite AS-3903的滲透性 ※玻璃/玻璃、間隙:100μm
粘付体材質 抗拉剪断強度MPa (kgf/cm2) 強度保持率(%) 初 期 235℃暴露後 環氧玻璃 16.0 (163) 21.8 (222) 136 鋼 板 21.4 (218) 25.4 (259) 126 Acetite AS-3903的耐熱性 ※粘付体昇温 到235℃後、在継続加熱50秒鐘
物質名 発生ガス量(ng/g)※ 総ガス発生量 20080.18 (20.080 ppm) Benzene 126.51 2-Ethyl acryl aldehyde 1158.63 Ethyl 2-propenoic acid 2821.26 Methyl isobutyl ketone 98.39 Toluene 1761.03 2-Methyl-4-methylene hexane 345.38 Chlorobenzene 18.07 Xylene 114.46 Phenol 3891.53 2-Ethyl hexanol 26.10 2-Methyl benzofuran 202.81 Naphthalene 30.12 n-Hexadecane 319.27 その他炭化水素 5184.70 その他 3755.01 Acetite AS-3903的気体産生性 條件 ・100℃×1小時固化 ・気体収集方法 DHS、85℃×3小時 ・分析方法 GC-MS ※ 毎単位粘合剤的気体産生量
Acetite AS-3903採用品的再使用1 再使用作業的挙例 ① 使用加熱槍等工具対電路板的上下両面加熱到300℃左右。 ② 取下封装件。 ③ 一辺加熱、一辺使用刮具清除残留在線路板上的旱料和樹脂。 ① ② ③
上方熱風噴口 下方熱風噴口 Acetite AS-3903採用産品的再使用2 再使用装置系統 刮具的挙例 旱槍前端呈刀形
Acetite AS-3903的使用例 • 使用産品:手機BGA • 封装/線路板用 • BGA: Width: 8mm, Length: 8mm ,thickness: 1.1mm • 96 balls, Ball diameter: 0.35mm, pitch: 0.65mm. • 安装線路板:多層複合線路板 t = 0.6mm • 間隙:0.3mm • 固化条件 • 預熱:回復常溫(22ºC) • 加溫 120℃×10分鐘 • 評価試験 • 樹脂特性試験 • 可靠性試験
AcetiteAS-3903的評価試験結果 • 樹脂特性試験 • 浸透性:CSP被完全充填+填角(比現用品好) →OK • 固化性:符合要求条件→OK • 固定性:作為一般的粘接強度没有問題→ OK • 再使用性:与目前産品同等水平(此次不要) • 可靠性試験 • 熱沖激:〔-40℃ ⇔ +85℃〕×1,000回後無開裂→ OK • THB:〔85℃、85%RH、DC5V〕× 1,000小時後無開裂→ OK • 掉 落試験:高度1.5m、6面8角×500次後無開裂→ OK • 回流旱試験:樹脂固化後試験(詳見下一頁) • 共晶回流旱⇒没有問題OK • 無 Pb 回流旱⇒Pump変形/無開裂→ OK (目前産品経常発生開裂)
Acetite AS-3903的回流旱試験結果2 ・共晶回流旱(220℃) 低于旱球融点 ・無鉛(245℃) 高于旱球融点 由於樹脂的熱膨張 造成孔拡大 + 旱料溶化/流動 ↓ 在孔縮小之前旱料凝固