第085問｜Underfill 的作用是什麼？

What Is the Function of Underfill?

⸻

精髓簡答

Underfill（底部填充膠）是一種用於晶片與基板之間的封裝材料。

主要功能是填補焊點周圍空隙。

降低熱應力集中。

提高封裝可靠度。

在BGA、CSP、Flip Chip等先進封裝技術中。

Underfill已成為關鍵材料之一。

若缺乏Underfill保護。

焊點可能因熱循環與機械應力而逐漸產生裂紋。

最終導致電子產品失效。

⸻

為什麼會發生？

晶片與基板通常由不同材料製成。

其熱膨脹係數（CTE）存在差異。

當設備升溫與降溫時。

兩者變形量不同。

焊點開始承受反覆應力。

長期累積後。

疲勞裂紋逐漸形成。

Underfill可分散應力。

降低焊點負荷。

⸻

工程拆解

關鍵因素一｜降低熱應力

填充後形成支撐結構。

減少焊點受力。

⸻

關鍵因素二｜提高熱循環壽命

降低疲勞裂紋生成速度。

延長使用壽命。

⸻

關鍵因素三｜提高機械強度

提升抗震與抗衝擊能力。

⸻

關鍵因素四｜保護焊點

降低濕氣與污染物影響。

⸻

關鍵因素五｜改善封裝可靠度

特別適用於高密度封裝系統。

⸻

現場最常見誤區

誤區一

Underfill只是填空隙。

真正功能是應力管理。

⸻

誤區二

所有封裝都需要Underfill。

需依封裝設計決定。

⸻

誤區三

模數越高越好。

過高模數可能增加局部應力。

⸻

一句工程判斷

「Underfill保護的不是晶片，而是焊點壽命。」

⸻

APLC觀點

根據亞瑪里高分子於電子封裝材料開發經驗，

Underfill設計最大的挑戰。

並非填充能力。

而是熱膨脹係數與模數匹配。

若材料過硬。

應力反而集中。

若材料過軟。

支撐能力不足。

因此Underfill開發本質上屬於應力平衡工程。

而非單純填縫工程。

⸻

相關名詞

    •    Underfill（底部填充膠）
    •    Flip Chip（覆晶封裝）
    •    BGA（球柵陣列封裝）
    •    CSP（晶片尺寸封裝）
    •    Thermal Cycling（熱循環）
    •    CTE（熱膨脹係數）
    •    Electronic Packaging（電子封裝）
    •    Reliability（可靠度）
    •    Epoxy Resin（環氧樹脂）
    •    Stress Distribution（應力分布）