底部填膠Underfill工藝流程
Deflux助焊劑清洗
對于常規Flip Chip工藝的產品來說，倒裝上芯后，Bump與基板Pad 焊接狀態十分重要。焊接完成后，若不能將殘留未揮發助焊劑及時清理，那么在接下來的Underfill作業時，由于Bump間隙殘留的助焊劑與底填膠不相溶，在固化時助焊劑進一步揮發后，極易產生填充空洞。
UF Prebake底部填充前烘烤
常規半導體樹脂封裝基板由有機高分子材料組成，極性有機分子易于吸附水分子，且樹脂材料基板比陶瓷基板浸潤性更強。待加工產品經過助焊劑清洗后，水汽附著于基板表面，為了避免這個風險的存在，因此在Underfill制程的第一步，填充前先進行Prebake 操作，以減少此類風險的發生概率。
UF Pre Plasma填充前等離子清洗
底部填充前的最后一個準備工作即為Plasma清洗。等離子清洗就是通過利用其活性組分的性質來處理樣品表面，從而實現清潔、活化、改性、等目的。
Underfill底部填充-點膠
Underfill底部填充-點膠：在新產品評估階段，根據產品設計圖紙信息及底填膠材料要求，先行確認目標產品是否滿足底填工藝需求并識別對應作業風險點，確定基本點膠參數。
UF Post Cure除泡固化
根據常規底部填充膠的特性，在產品點膠作業后，需要根據底填膠的感溫固化特性，按照一定的溫度時間參數進行加熱固化，以此來保護焊點與芯片在受到碰撞與沖擊時的可靠性。
在實際生產應用中，底部填膠過程經常會由于基板設計、Bump 排布不規則、工藝制程能力限制等原因，不可避免的存在包裹氣泡現象，氣泡如果不被清除，其通常會在芯片的加熱循環中迅速膨脹，與膨脹氣體相關的力會導致焊料連接開裂或芯片變得不可靠。這就需要應用一定的工藝手段，在post Cure 階段完成除泡工作。
通常，除泡過程需在gelation temperature(凝膠化溫度)以下完成。所以，底部填充后固化過程的溫度曲線往往是多段式的（低溫除泡、高溫固化）。當前，行業內普遍認為最有效的除泡方式為在固化過程加入壓力&真空進程，采用專用除泡系統是最快捷且高效的除泡方式。
Underfill固化后產品外觀檢驗
產品在UF站作業完成后，需進行外觀檢驗，Underfill 檢驗標準通常包含以下幾點：
KOZ——基板底填膠遠端至芯片邊緣距離標準確認是否超標;
爬膠高度——底填膠與芯片邊緣接觸的Z軸高度
芯片表面Creeping——環氧樹脂爬升至芯片表面時的寬度
Underfill Crack——Underfill固化后產生的膠材裂紋，通常不允許存在此現象;
底填膠覆蓋被動元器件情況——基板方向底填膠是否覆蓋被動元器件;
C-SAM超聲波掃描
超聲波顯微鏡 (SAT)在Underfill制程檢測中，普遍使用的模式為二維反射式平面檢測/圖像（C-Mode），因為稱之為C-SAM。此檢測為應用超聲波與不同密度材料的反射速率及能量不同的特性來進行分析，來檢驗材料內部的缺陷并依所接收的信號變化將之成像。
圖片
RA-可靠性實驗
對于半導體封裝來說，在新產品新工藝導入階段，驗證產品作業完成后，通常需要通過一系列可靠性實驗進行分析確認，若實驗結果無法通過，則需要優化工藝制程。
如下列舉Underfill常用可靠性分析項目：
跌落實驗(Drop Test)、彎曲實驗(Bend Test)、溫度循環（TCT）、高溫存儲實驗(HTST)
FA-失效性實驗
在封裝過程中，產品出現各類異常時有發生，通過失效分析技術確定如何以及為什么失效，了解是什么引起的失效以及如何預防，對于產品工藝提升十分重要。
如下列舉Underfill常用失效性分析項目：
外觀鏡檢、T0-SAT、3*IR-SAT、Cross section（SEM）、EDX、P-Lapping
底部填膠Underfill工藝
01
難點分析
焊接完成后，若不能將殘留未揮發助焊劑及時清理，那么在接下來的Underfill作業時，由于Bump間隙殘留的助焊劑與底填膠不相溶，在固化時助焊劑進一步揮發后，極易產生填充空洞。
02
預烘烤水分殘留,若基板在預烘烤后仍含有水分，那么水分便會在這個過程中向上揮發，從而造成填充空洞現象。
03
在實際生產應用中，底部填膠過程經常會由于基板設計、Bump 排布不規則、工藝制程能力限制等原因，不可避免的存在包裹氣泡現象，氣泡如果不被清除，其通常會在芯片的加熱循環中迅速膨脹，與膨脹氣體相關的力會導致焊料連接開裂或芯片變得不可靠。
底部填膠Underfill工藝解決方案
除泡品類·高溫真空壓力除泡系統
根據常規底部填充膠的特性，在產品點膠作業后，需要根據底填膠的感溫固化特性，按照一定的溫度時間參數進行加熱固化。通常，除泡過程需在凝膠化溫度以下完成，膠材在凝膠化時，氣泡被抽除時無法閉合會形成細長條氣泡型態。因此，底部填充后固化過程的溫度曲線是多段式的，在固化過程加入壓力&真空進程，采用專用除泡系統是最快捷且高效的除泡方式。
點膠機
除泡品類應用優勢
以此從理論知識到實際工程應用，20+年豐富案例經驗積累讓我們可以在解決Post-assembly Underfill 中出現的氣泡問題的同時，亦可幫助客戶大幅提升UPH、降低生產風險與成本、提高產品良率與可靠性。
01更強生產鏈適應性
02更高除泡良率
03更高拓展性
04更好的成本效益
屹立芯創·除泡品類開創者
公司簡介
屹立芯創作為除泡品類開創者，以核心的熱流和氣壓兩大技術，持續自主研發與制造除泡品類體系，提升良率助力產業發展，專注解決半導體先進封裝中的氣泡問題，為客戶定制半導體產業先進封裝領域，多種制程工藝中的氣泡整體解決方案，現已成功賦能半導體、汽車、新能源、5G/IoT等細分領域。
