MASTERBOND,EP42HT-2Med,EP42HT-4AOMed Black,醫(yī)療設(shè)備制造用生物相容性環(huán)氧樹(shù)脂
本文討論了生物相容性雙組分環(huán)氧樹(shù)脂在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用。當(dāng)作為粘合劑封裝材料使用時(shí)，這些產(chǎn)品能夠提高線焊芯片封裝微電子組件的耐用性。Master Bond 的生物相容性產(chǎn)品包括 EP42HT-2Med 和增強(qiáng)型 EP42HT-4AOMed Black 產(chǎn)品。
簡(jiǎn)介
由集成電路組成的微電子設(shè)備復(fù)雜且具有許多工程挑戰(zhàn)。必須進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，以便將熱量從設(shè)備中散發(fā)出去，并緩解熱引起的應(yīng)力。粘合劑封裝材料已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，用于密封和保護(hù)敏感的電氣組件和連接，防止污染物進(jìn)入，并協(xié)助熱管理。封裝材料提供機(jī)械支持，分配應(yīng)力，并保護(hù)敏感的連接不受機(jī)械沖擊。通常，具有陶瓷填料的封裝材料提供增強(qiáng)的熱導(dǎo)率，改善設(shè)計(jì)的熱傳導(dǎo)和熱散發(fā)特性，同時(shí)減少封裝材料的熱膨脹系數(shù)，可以減輕熱失配造成的應(yīng)力。根據(jù)應(yīng)用需求，封裝粘合劑可以配制成各種粘度，并提供不同的熱、機(jī)械和環(huán)境耐受性特性。產(chǎn)品可以針對(duì)應(yīng)用特定的認(rèn)證進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，如醫(yī)療設(shè)備用的 ISO 10993-5 和 USP Class VI、NASA 低排氣要求和低溫服務(wù)能力等。
芯片封裝組件的封裝材料的用途和熱性能
EP42HT-2Med
雙組分環(huán)氧樹(shù)脂用于醫(yī)療設(shè)備裝配。
在微電子學(xué)中，使用方法將集成電路芯片（也稱(chēng)為裸片）與基板之間形成電氣連接。目前主要使用的連接方法是線焊和翻轉(zhuǎn)芯片（flip-chip）。在這些組件中，通常使用粘合劑封裝材料來(lái)保護(hù)電氣連接的完整性。通過(guò)評(píng)估組件中使用材料的熱膨脹系數(shù)（CTE），可以評(píng)估熱失配的潛在性。CTE 可以方便地測(cè)量為 ppm/°C。相關(guān)的有硅的 CTE（2.6-3.0 ppm/°C）、焊料（21.5-24.6 ppm/°C）以及基板本身。廣泛使用的有機(jī)基板如 FR-4 的 CTE 為 14-17 ppm/°C。由于不同材料的熱膨脹速度不同，應(yīng)力可能會(huì)積累。即使是 CTE 的小差異，也可能導(dǎo)致設(shè)備在溫度變化過(guò)程中提前失效。封裝材料和填充劑提供了一種通過(guò)分配應(yīng)力來(lái)減輕熱失配的方法，從而減少關(guān)鍵焊點(diǎn)處的應(yīng)力。封裝材料的 CTE 可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行優(yōu)化。封裝材料必須電絕緣，并提供強(qiáng)大的基板粘附性。對(duì)于要求嚴(yán)格的應(yīng)用，低 CTE 和適度的熱導(dǎo)率有助于熱管理。
引用
本文最初發(fā)表于《科學(xué)儀器評(píng)論》，2020 年 10 月，美國(guó)物理學(xué)會(huì)。DOI: 10.1063/5.0030318
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