[发明专利]填充胶引导剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明提供的填充胶引导剂及其制备方法和使用方法，属于半导体封装技术领域，引导剂包括磁性微粉、六甲基磷酰胺和粘合剂；其中，磁性微粉的成分包括铁、钴、镍、铁的氧化物、钴的氧化物及镍的氧化物中的一种或者多种；磁性微粉表面绝缘。本发明将绝缘包裹的磁性微粉与胶水混合后，通过磁极引导磁性微粉移动，带动胶水移动，并可主动调节磁极移动速度以适配不同芯片封装时的胶液流动速度，实现了胶液流动的主动控制，从而消除了胶液流动速度不均造成的封装过程中的包裹气孔缺陷，大大提高了芯片封装的致密性。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及填充胶引导剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

随着单芯片集成度的不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求更加严格。为满足发展的需要，出现了球栅阵列封装，简称BGA(BallGridArrayPackage)。BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，通过焊球与PCB板相连接。焊球直径一般为数微米到数十微米，焊球之间的间距一般为数微米到数毫米。焊球存在于在芯片和PCB板之间，从而造成芯片和PCB板之间的缝隙。

因此需要进行芯片底胶填充，简单来说就是使用专用胶水，利用虹吸现象对BGA芯片/PCB封装的缝隙进行填充，再利用加热等方式将胶水固化，从而将BGA底部空隙填满。其主要作用为：填补PCB基板与BGA封装之间的空隙，提供机械连接作用，并将焊点密封保护起来；吸收由于冲击或跌落过程中因PCB形变而产生的机械应力；吸收温度循环过程中的热膨胀系数失配应力，避免焊点发生断裂而导致开路或功能失效；保护器件免受湿气、离子污染物等周围环境的影响。

在理想状态下，胶液在填充的过程中的流动前沿保持平直，均匀饱满地填满缝隙，如图4所示。但是，在实际的底封胶填充的过程中，各位置处的缝隙厚度、清洁程度差异、润湿性、焊球分布等存在差异，会造成胶液的流动有快有慢，快速流动的部分的胶液前沿可能显著超出慢速流动的部分，并产生横向扩展流动，从而形成包围气泡。这种气泡降低了填充的致密度，属于一种缺陷。

已有的研究和方案中，已经提出了多种方法提高填胶均匀性。张关华等采用毛细力驱动下的下填充流动数值仿真方法研究，利用Fluent软件实现了不同布胶方式(如I型、L型、U型)，研究表明U型布胶的填充的速度最快，但更有可能造成产品缺陷。季洪虎等人提出了一种利于芯片底封胶爬胶高度均匀的处理方法和处理系统，将底封胶的量分为两部分，在填胶边进行“一”字型填胶后，在填胶边的对边的对角进行点胶，部分解决了爬胶高度不均匀的问题。这两种办法都是从布胶方式来改善填充效果，填充过程依然主要受到毛细作用控制，对包围气孔的控制能力有限。

综上所属，目前缺乏一种能够实现对芯片底部填充胶的胶液流动前沿进行主动控制，简单易行地提高芯片和PCB板之间缝隙的底胶填充率。

发明内容

本发明的技术问题是提供一种填充胶引导剂及其制备方法和使用方法，能够主动控制引导底胶在PCB板和芯片缝隙中的运动，避免出现填充空洞、气泡。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

填充胶引导剂，引导剂包括磁性微粉、六甲基磷酰胺和粘合剂；其中，磁性微粉的成分包括铁、钴、镍、铁的氧化物、钴的氧化物及镍的氧化物中的一种或者多种；磁性微粉表面绝缘。

进一步地，磁性微粉的直径为0.1μm～1μm。

进一步地，引导剂还包括消泡剂、偶联剂和颜料。

进一步地，引导剂由以下重量百分比的组分制备而成：0.2％～12.5％的磁性微粉、20％～45％的六甲基磷酰胺、20％～45％的粘合剂、0.05％～2％的消泡剂、0.05％～2％的偶联剂和0.01％～1％的颜料。