Underfiller für Flip Chips

Underfills werden für die mechanische Stabilisierung und für den gleichzeitigen Ausgleich von Materialspannungen von elektronischen Baugruppen, insbesondere von Flip Chips, verwendet. Dies ist speziell zur Unterstützung von BGA (Ball Grid Array)-Chip-Verlötungen notwendig. Zur Reduzierung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) wurden spezielle Klebstoffe mit Nanofüllstoffen entwickelt.

Die Klebstoffe, die als Underfill für Chips verwendet werden, sind in der Regel Epoxidharze mit einem kapillaren Fließverhalten. Dadurch fließen sie leicht auch in dünnste Spalten ein und können so schnell und einfach appliziert werden. Am Effektivsten ist der Einsatz dual härtender Klebstoff-Systeme: der Klebstoff wird im Randbereich mittels UV-Licht gehärtet und somit fixiert, die Aushärtung der Schattenzonen unter dem Bauteil erfolgt dann im zweiten Schritt durch Wärme.

Klebstoffe werden als Underfill-Material für Flip Chips und andere Bauteile auf Leiterplatten eingesetzt

Nachhaltig duch Reworkability und Recycling

Die sogenannte Reworkability ermöglicht es, Produkte nach der Montage noch zu bearbeiten, zu reparieren oder zu recyclen. Bei Herstellern elektronischer Bauteile gewinnt dieser Punkt immer mehr an Bedeutung, da die Gesetzgebung und Umweltverbände die Minimierung von Elektroschrott immer weiter vorantreiben. Ein Ansatzpunkt für nachhaltige Strategien ist die Überarbeit- und Reparierbarkeit von einzelnen Modulen auf Leiterplatten, um der Verschrottung eines kompletten Bauteils oder Moduls entgegenzuwirken.

Einige Underfill-Klebstoffe von Panacol sind speziell auf diese "Reworkability" ausgelegt: sie lassen sich bei Beaufschlagung von Temperaturen oberhalb des Glasübergangsbereichs von 150°C wieder ablösen. Bis zu diesem Temperatur- und Einsatzbereich haften die Epoxidharze verlässlich. Erst ab dieser kritischen Temperaturschwelle wird die Bearbeitbarkeit des Produktes möglich. Damit die Klebstoffe gut erkennbar sind, fluoreszieren die schwarzen Klebstoffen bei Anregung mit kurzwelligem Licht gelb.

Ein schwarzer, gelb-fluoreszierender Underfill unter normalem (li.) und unter UV-Licht (re.) im Vergleich