隨著電子產(chǎn)品向高密度、微型化方向發(fā)展，BGA（球柵陣列）封裝因其高集成度和優(yōu)異電性能成為主流技術(shù)。然而，BGA芯片在熱膨脹系數(shù)（CTE）失配、機(jī)械應(yīng)力沖擊等環(huán)境下易出現(xiàn)焊點(diǎn)失效問題。BGA點(diǎn)膠工藝通過底部填充膠的精準(zhǔn)應(yīng)用，顯著提升了芯片與PCB（印制電路板）的機(jī)械連接強(qiáng)度與長期可靠性。本文將從工藝原理、技術(shù)方法、關(guān)鍵參數(shù)及發(fā)展趨勢等方面，全面解析這一技術(shù)的核心價值。

一、BGA點(diǎn)膠工藝的核心作用

BGA點(diǎn)膠工藝的核心是通過在芯片與PCB之間的空隙填充專用膠水（如環(huán)氧樹脂），形成均勻的支撐層，從而解決以下問題：

機(jī)械應(yīng)力分散：吸收因跌落、振動或溫度循環(huán)產(chǎn)生的應(yīng)力，防止焊點(diǎn)開裂。

熱膨脹系數(shù)匹配：緩解芯片（硅材質(zhì)CTE≈2.6 ppm/℃）與PCB基材（CTE≈10-26 ppm/℃）因溫差導(dǎo)致的位移差，降低熱疲勞風(fēng)險。

環(huán)境防護(hù)：密封焊點(diǎn)，避免濕氣、污染物侵蝕，提升耐腐蝕性。

散熱優(yōu)化：部分導(dǎo)熱型填充膠可增強(qiáng)熱量傳導(dǎo)路徑，改善芯片散熱效率。

二、BGA點(diǎn)膠工藝的主要方法

根據(jù)應(yīng)用場景和技術(shù)需求，BGA點(diǎn)膠工藝主要分為以下兩類：

毛細(xì)效應(yīng)底部填充

工藝原理：利用膠水的毛細(xì)作用，從芯片邊緣注入膠液，使其自然滲透至底部空隙，覆蓋率達(dá)80%以上，隨后加熱固化。

適用場景：標(biāo)準(zhǔn)BGA封裝，尤其適用于高密度組裝基板。

優(yōu)勢：填充均勻、無氣泡，適用于自動化產(chǎn)線。

角部點(diǎn)膠加固

工藝分類：

再流焊前點(diǎn)膠：在焊膏印刷后、貼片前進(jìn)行L形點(diǎn)膠，膠水需具備延時固化特性以兼容焊接高溫（如Loctite309膠水），膠長覆蓋2-6個焊球間距時，抗斷裂性能提升18%-25%。

再流焊后點(diǎn)膠：焊接完成后手工或自動補(bǔ)膠，靈活性高，適用于復(fù)雜封裝結(jié)構(gòu)。

優(yōu)勢：針對性增強(qiáng)芯片四角抗沖擊能力，適用于薄型PCB或柔性基板。

三、關(guān)鍵工藝參數(shù)與設(shè)備選型

膠水選擇

性能要求：需兼顧流動性（黏度≤2000 cps）、固化溫度（80-150℃）、導(dǎo)熱性（部分場景需≥1 W/mK）及可返修性（如漢思HS704膠水支持返修）。

推薦型號：漢思HS704單組分環(huán)氧膠、Loctite309延時固化膠等。

點(diǎn)膠設(shè)備

傳統(tǒng)針筒式點(diǎn)膠：需精確控制針頭與芯片間距（0.25mm以上），易受空間限制。

噴射式點(diǎn)膠（Jetting）：采用超磁致伸縮執(zhí)行器驅(qū)動，精度達(dá)10μm，適用于微型封裝，效率提升30%以上。

工藝控制要點(diǎn)

溫度與時間：預(yù)熱溫度（通常60-80℃）可優(yōu)化膠水流動性；固化時間需匹配膠水特性（如HS704固化條件為120℃/30分鐘）。

路徑規(guī)劃：采用“L形”或“U形”點(diǎn)膠路徑，確保膠液均勻覆蓋。

四、常見問題與優(yōu)化策略

氣泡與空洞控制

成因：膠水流動性不足或點(diǎn)膠速度過快。

解決方案：使用真空脫泡機(jī)，結(jié)合真空+壓力+高溫工藝，消除填充層內(nèi)氣泡。

返修工藝

可返修膠水：選擇低溫軟化型膠水（如HS704），通過局部加熱（150-180℃）軟化后分離芯片。

自動化檢測

聲波微成像技術(shù)：檢測填充層完整性，避免空洞缺陷。

五、未來發(fā)展趨勢

高精度噴射技術(shù)：結(jié)合AI視覺定位，實(shí)現(xiàn)0.1mm以下超微間距點(diǎn)膠。

環(huán)保材料：開發(fā)低VOC、無鹵素膠水，滿足綠色制造需求。

集成化工藝：將點(diǎn)膠與焊接、檢測工序整合，提升產(chǎn)線效率。

結(jié)語

BGA點(diǎn)膠工藝是保障高可靠性電子產(chǎn)品的核心技術(shù)，其應(yīng)用從消費(fèi)電子延伸至汽車、航空航天等領(lǐng)域。通過優(yōu)化膠水性能、設(shè)備精度及工藝參數(shù)，可顯著提升封裝良率與產(chǎn)品壽命。未來，隨著新材料與智能化設(shè)備的融合，這一技術(shù)將推動電子封裝邁向更高性能與更低成本的新階段。