[發(fā)布日期：2020-07-31 11:19:20] 點(diǎn)擊：
這是一位網(wǎng)友提出的問題：「早期時候很多的手機(jī)電路板都會使用BGA底部填充膠(underfill)，最近發(fā)現(xiàn)大部分的手機(jī)電路板已經(jīng)沒有在使用填充膠了，填充膠使用究竟有沒有必要，填與不填跟產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)係又如何關(guān)係?如何界定?
其實(shí)填充膠(underfill)最早的時候是設(shè)計給覆晶晶片(Flip Chip)使用以增強(qiáng)其信賴度用的，后來BGA開始流行，很多的CPU也開始使用起B(yǎng)GA封裝，但礙于當(dāng)時的科技，BGA其實(shí)是有一定的厚度，而且隨著CPU的功能越來越強(qiáng)，BGA的尺寸也就越來越大顆，也就是說BGA封裝晶片具有一定的重量，這個重量非常不利摔落的衝擊。
也因?yàn)閹缀跛惺謾C(jī)的CPU都採用BGA封裝，手機(jī)又是手持裝置，使用者經(jīng)常不小心一個沒有拿好就可能從耳朵的高度(150cm或180cm)掉落地上，再加上BGA的焊錫強(qiáng)度嚴(yán)重不足，只要手機(jī)一掉落到地上，CPU的錫球就可能會發(fā)生破裂(Crack)，甚至還有整顆CPU從板子脫落的情形發(fā)生，客訴問題當(dāng)然就接不完啦，于是開始有人把原本用于覆晶的底部填充膠拿來運(yùn)用到BGA底下以增強(qiáng)其耐高處摔落、耐衝擊的能力。只是這底部填充膠也不是萬能的就是了，工作熊就見過連底部填充膠都破裂的案例。
如果你還不是很了解何謂「底部填充膠(underfill)」?還好，隨著科技的進(jìn)步，最大的進(jìn)步在晶圓製程的進(jìn)步，依據(jù)摩爾定律的預(yù)測，積體電路上的電晶體數(shù)目大約每隔18個月就會增加一倍，而且積體電路上的「閘極長度(Gate length)」也越來越細(xì)，密度也越來越高，于是積體電路的功能增加了，但是體積卻變小了，手機(jī)CPU的重量也就跟著減重，掉落地上的耐摔壓力也就跟著降低，iPhone7採用16奈米製程，iPhone8可能採用10奈米製程或更小的製程，這也是為何現(xiàn)今很多手機(jī)板可以不需要添加底部填充膠(underfill)的原因之一。
BGA底部填充膠(underfill)加不加?通常必須在新品驗(yàn)證時決定，一般新品上市前要通過研發(fā)公司內(nèi)部的信賴度測試，這些測試包含高溫/高濕及高低溫循環(huán)測試，還有高處落下的耐衝擊試驗(yàn)，另外有些比較龜毛的公司還會再加滾動測試(tumbling)…等，如果在驗(yàn)證的過程中發(fā)現(xiàn)有BGA錫球破裂造成失效問題，就會考慮添加BGA底部填充膠(underfill)。
只是想解決BGA錫球破裂問題不是只有添加BGA底部填充膠(underfill)一個方法，透過加強(qiáng)產(chǎn)品機(jī)構(gòu)抗衝擊能力也是可以改善BGA錫球破裂的問題，而且有些產(chǎn)品先天設(shè)計就不良，就算添加了BGA底部填充膠(underfill)也不見得就可以解掉BGA錫球破裂的問題。
底部填充氣泡問題
底部填充膠過程中會不可避免的產(chǎn)生一些氣泡，如何去除這些氣泡是個棘手的問題，一般我們會選擇友碩ELT真空壓力除泡烤箱，采用真空+壓力+高溫烘烤的方法通過參數(shù)調(diào)試量身定制氣泡解決方案。
當(dāng)然最后決定要不要添加BGA底部填充膠(underfill)會經(jīng)過公司內(nèi)部一些相關(guān)部門的爭論，還有費(fèi)用增加評估與品質(zhì)保證損失之間的拉扯。一般如果產(chǎn)品上市的時間還充裕，就可能會要求RD作設(shè)計改善，最好改善后可以不需要添加Underfill膠，如果上市的時間過于緊迫，添加了Underfill膠以后問題就可以解決，則可能會採用Underfill膠製程。
所以加不加BGA底部填充膠(underfill)會關(guān)係到：
產(chǎn)品信賴度測試后BGA錫球是否失效?
產(chǎn)品上市時間的急迫性?
添加Underfill膠是否可以確實(shí)防止BGA錫球破裂?
添加Underfill膠會增加生產(chǎn)成本。
