底部填充膠（Underfill）是一種在電子組裝中用于增強(qiáng)焊點(diǎn)可靠性的工藝，特別是在倒裝芯片封裝中。針對(duì)底部填充膠(Underfill)進(jìn)行二次回爐（通常發(fā)生在返修、更換元件或后道工序需要焊接時(shí)），需要格外謹(jǐn)慎。底部填充膠在首次固化后，其物理和化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定，二次加熱會(huì)帶來額外的熱應(yīng)力和潛在的可靠性風(fēng)險(xiǎn)。

以下是關(guān)鍵的注意事項(xiàng)：

1. 確認(rèn)底部填充膠的耐溫性：

這是最核心的前提。必須查閱所使用的底部填充膠的產(chǎn)品規(guī)格書。

明確其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度。

了解供應(yīng)商對(duì)多次回流焊的耐受性建議。有些高性能膠水設(shè)計(jì)時(shí)考慮了返修需求，耐溫性較高；而普通膠水可能無法承受二次高溫。

絕對(duì)確保二次回爐的峰值溫度低于底部填充膠的Tg或供應(yīng)商允許的最高二次回流溫度（通常取兩者中更低者）。否則膠體會(huì)軟化、分解甚至燃燒，完全喪失保護(hù)作用并可能污染爐膛或焊點(diǎn)。

2. 嚴(yán)格控制回流溫度曲線：

峰值溫度：必須低于第1點(diǎn)確認(rèn)的允許溫度。通常需要比標(biāo)準(zhǔn)無鉛焊料的峰值溫度（~245-250°C）顯著降低。可能需要專門為返修制定低溫曲線。

升溫速率：控制升溫速率非常重要。過快的升溫會(huì)導(dǎo)致膠體和元件/基板間因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生巨大熱應(yīng)力，極易造成膠體開裂、分層或焊點(diǎn)損傷。應(yīng)使用相對(duì)溫和的升溫斜率。

恒溫區(qū)時(shí)間：在液相線以上時(shí)間應(yīng)足夠短，以完成焊接但最小化對(duì)膠體的熱暴露時(shí)間。避免長(zhǎng)時(shí)間高溫浸泡。

冷卻速率：同樣需要控制，避免過快的冷卻導(dǎo)致熱沖擊和收縮應(yīng)力，引起裂紋或分層。推薦使用較平緩的冷卻斜率。

3. 評(píng)估固化度變化：

首次固化后，底部填充膠可能并未達(dá)到100%完全固化（取決于初始固化工藝）。二次加熱會(huì)繼續(xù)固化反應(yīng)。

過度的二次固化可能導(dǎo)致膠體變脆，Tg升高，從而降低其吸收應(yīng)力的能力，增加在后續(xù)溫度循環(huán)中失效的風(fēng)險(xiǎn)。需要評(píng)估這種變化對(duì)長(zhǎng)期可靠性的影響。

4. 熱應(yīng)力管理：

二次加熱會(huì)重新施加巨大的熱應(yīng)力在已經(jīng)被填充膠“綁定”的元件、焊球和基板上。

底部填充膠在首次固化后已經(jīng)與元件和基板緊密結(jié)合，熱膨脹系數(shù)的差異在二次加熱時(shí)再次被放大，增加了界面分層、膠體本體開裂或焊球疲勞的風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)化溫度曲線（控制升/降溫速率）是管理熱應(yīng)力的關(guān)鍵。

5.與膠水供應(yīng)商溝通：

在進(jìn)行二次回爐返修前，強(qiáng)烈建議咨詢底部填充膠的供應(yīng)商。

提供具體的返修場(chǎng)景、擬采用的溫度曲線，獲取他們對(duì)膠水耐受性的確認(rèn)和建議的最佳實(shí)踐。

文章來源：漢思新材料