分析毛細底部填膠制程中不同材質流動接觸角的影響

IC封裝中的毛細底部填膠(Capillary Underfill, CUF)制程,是將環氧樹脂(Epoxy)點膠在覆晶(Flip chip)的側邊,在表面張力的驅動之下進行底部填膠。Moldex3D芯片封裝模塊支持毛細底部填膠分析,可以模擬毛細流動。

環氧樹脂在填膠過程中會與不同材質的組件接觸,例如基板(PCB)、錫球(Solder ball)、芯片(Silicon die)等。由于在交界面上會有不同的表面張力性質,為了縮短模擬分析和真實制程的距離,提升分析的準確度,Moldex3D加工精靈(Process Wizard) 支持不同接觸角的設定,并提供用戶接口針對各別接觸對象來給定不同接觸角。

分析毛細底部填膠制程中不同材質流動接觸角的影響的圖1

Flip-chip capillary underfilling process

操作流程─在填膠分析中,不同嵌件材料的的接觸角設定

步驟1 首先建立一個芯片封裝成型項目,并匯入毛細底部填膠模型。本案例共含有4種不同的嵌件(Part insert)材料,會與環氧樹脂接觸的有錫球、芯片、銅墊(Cu Pad)與直通硅晶穿孔(Through Silicon Via, TSV)。

分析毛細底部填膠制程中不同材質流動接觸角的影響的圖2

細底部填膠案例

步驟2 開啟加工精靈,在分析方式(Analysis type)項目選擇毛細底部填膠模塊(Capillary Underfill),并在底部填膠設定(Underfill Setting)的頁簽點擊進階設定。并切換至表面張力(Surface Tension),在此為環氧樹脂指定表面張力系數及其與不同嵌件之間的接觸角度。

分析毛細底部填膠制程中不同材質流動接觸角的影響的圖3

加工精靈設定頁面

步驟3 完成其他項目設定并執行流動分析后,即可觀察不同接觸角設定對流動波前的影響。本案例套用共三組不同的設定:A是皆為30度的情況;B是皆為10度的情況;C接觸角各自不同的情況。由各組的分析結果可以得知,當接觸角的設定不同時,的確會影響到流動波前的預測,而呈現不同的趨勢。

分析毛細底部填膠制程中不同材質流動接觸角的影響的圖4

同接觸角設定與分析結果

來源:科盛科技

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