Op het gebied van halfgeleiderverpakkingen is de BGA-technologie mainstream geworden vanwege de efficiënte pin-indeling. Soldeerverbindingen zijn echter gevoelig voor defecten als gevolg van temperatuurschommelingen en trillingen. Als "beschermende barrière" zijn de prestaties van BGA underfill-epoxy bepalend voor de betrouwbaarheid van het pakket. Hieronder analyseren we de kernkenmerken en het selectieproces met behulp van tweesterren MCOTI-producten.
Een BGA-underfill-epoxy van hoge-kwaliteit moet aan vier belangrijke kenmerken voldoen.
Ten eerste lage viscositeit en hoge vloeibaarheid. Bij BGA-verpakkingen bedraagt de opening tussen de printplaat en het onderdeel slechts een paar honderd micron, en het materiaal moet de opening naadloos opvullen door middel van capillaire werking. MCOTI's EW6710, met een viscositeit van slechts 750 mPa.s, is geschikt voor nauwe spleten met hoge- dichtheid; EW6364, met een viscositeit van 3000 mPa.s, biedt een sterke stromingsstabiliteit en is geschikt voor toepassingen die een hogere sterkte vereisen.
Ten tweede zijn hoge Tg en lage CTE de sleutel tot het weerstaan van thermische stress. Een hoge Tg zorgt ervoor dat het materiaal niet zacht wordt bij hoge temperaturen, terwijl een lage CTE de thermische uitzetting en contractie vermindert, waardoor de consistentie met thermische vervorming van de PCB en componenten behouden blijft. Twee van onze producten vallen op: de EW6364 heeft een Tg van 150 graden en de EW6710 heeft een Tg van 143 graden. Beide hebben 1000 thermische cycli van -40 graden tot 85 graden doorstaan zonder risico op falen.
Ten tweede bieden ze een sterke hechtsterkte. Mechanische krachten kunnen er gemakkelijk voor zorgen dat soldeerverbindingen losraken, en ondervullingen vereisen een hoge schuifsterkte om componenten vast te zetten. De EW6364 beschikt over een schuifsterkte van 30 MPa, terwijl de EW6710 21 MPa bereikt, wat ruimschoots de minimumvereiste van de industrie van groter dan of gelijk aan 15 MPa overtreft. Ze zijn bestand tegen omstandigheden zoals botsingen met voertuigen en trillingen van apparatuur.
Ten slotte zijn naleving en milieubestendigheid van cruciaal belang. Hoge- toepassingen stellen tegenwoordig strenge eisen aan materialen. Beide producten zijn RoHS- en halogeen-vrij gecertificeerd, waardoor ze geschikt zijn voor export. Bovendien zijn ze 1000 uur lang getest bij 85 graden en 85% RH, wat stabiele elektrische prestaties en hechtsterkte aantoont. Ze kunnen worden gebruikt in toepassingen zoals buitenapparatuur en autocabines. BGA-ondervulling is cruciaal voor de levensduur van het product. De lage-viscositeitsvloei, hoge Tg, hittebestendigheid, sterke hechting, slagvastheid en omgevingsbestendigheid bieden uitgebreide bescherming voor soldeerverbindingen. Bedrijven moeten vermijden blindelings “maximale parameters” na te streven bij het selecteren van een product, maar eerder prioriteit geven aan kernkenmerken op basis van hun specifieke toepassingsscenario’s.
Voor toepassingen in omgevingen met hoge- temperaturen en hoge- stress, zoals motorregeleenheden voor auto's en industriële ovencontrollers, is de EW6364 een topkeuze, met zijn hoge Tg van 150 graden en 30 MPa schuifsterkte, waardoor hij bestand is tegen extreme omstandigheden. Voor toepassingen in verpakkingen met een hoge-dichtheid en nauwe- openingen, zoals processors voor mobiele telefoons en kleine sensoren, zijn de lage viscositeit en de hoge vloeibaarheid van de EW6710 geschikter, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd.
Naarmate halfgeleiderverpakkingen blijven krimpen, dichter worden en aan steeds strengere eisen voldoen, zullen de BGA-underfill-prestaties blijven verbeteren. Het principe van 'het afstemmen van de eigenschappen op de toepassing' blijft echter ongewijzigd.-Het selecteren van het juiste materiaal zorgt ervoor dat elke soldeerverbinding de tand des tijds en de omgeving doorstaat.
