芯片贴装胶目前已应用于多个重要行业,包括电子和半导体行业、航空航天行业、电信行业、汽车行业、医疗技术行业以及消费电子行业。
在本文中,我们将解释芯片贴装胶是什么、有哪些类型、一些最重要的材料特性、选择合适芯片贴装胶时应考虑的因素、芯片贴装胶面临的挑战与解决方案,以及哪些行业标准对芯片贴装胶的使用进行规范等内容。 
什么是芯片贴装胶?
芯片贴装胶是用于将芯片粘贴到基板(如印刷电路板或半导体)上的胶粘剂。
“die attach”一词源于英语“die”,在半导体行业中,“die”指单个未封装的半导体芯片;“attach”的意思是“粘贴、固定”。
芯片贴装胶的类型
芯片贴装胶主要分为以下类型:
- 导电芯片贴装膏
- 非导电芯片贴装膏
- 用于高性能应用的软焊膏和软焊丝(芯片贴装软焊料)
- 导电芯片贴装胶膜
- 非导电芯片贴装胶膜
- 完全烧结型芯片贴装胶
- 半烧结型芯片贴装胶
材料特性
芯片贴装胶在具体应用中的效果,在很大程度上取决于其材料特性,其中最重要的材料特性包括:
热导率:散热可防止设备过热,导热芯片贴装胶也有助于防止过热。
热阻:热阻(也称为热抵抗)表示胶粘剂等物质阻碍热流的程度。热阻是热导率的倒数,因此低热阻可降低设备的温升。
电导率:芯片贴装胶分为含导电材料的导电型和非导电型,具体使用哪种类型取决于应用场景。
粘合强度:芯片贴装胶的粘合强度也有所不同。芯片通过胶粘剂与基板的粘合牢固程度,取决于具体应用需求。 
选择合适的芯片贴装胶
为特定应用选择合适的芯片贴装胶时,应考虑以下几点:
材料兼容性:芯片贴装胶必须与芯片材料、基板材料以及可能使用的其他材料(如下填充材料和封装材料)兼容。
具体应用要求:选择芯片贴装胶时,还需考虑其确切应用场景,这决定了机械、热学和电学等方面的要求,同时也决定应使用膏状还是胶膜形式。
长期可靠性:选择芯片贴装胶时,还应确保其在组件或设备的特定工作条件下具有长期可靠性,包括胶粘剂对环境因素(如湿度、温度波动和化学应力)的抵抗能力。
芯片贴装胶的挑战与解决方案
使用芯片贴装胶时可能面临以下挑战:
- 空洞形成
- 开裂
- 分层(芯片脱落)
这些问题可能会危及半导体组件的功能和寿命。
可通过以下措施解决这些挑战:
- 选择合适的芯片贴装胶
- 正确控制涂胶参数,如温度、压力和涂胶针头尺寸
- 正确的固化条件,包括适当的温度、压力和固化时间
- 实施严格的质量控制措施,如X射线和超声波检查,以便早期发现缺陷
行业标准
有多种行业标准对使用胶粘剂进行芯片贴装(即芯片贴装胶的使用)进行规范,包括:
MIL-STD-883:美国国防部标准,包含微电子器件的测试方法和程序,也对芯片贴装相关方面进行了规定。
ISO 16525-1:2014:国际标准化组织标准,包含各向同性导电胶粘剂的测试方法。
IPC-A-610:美国国家标准协会(ANSI)标准,包含芯片贴装工艺的视觉检查要求等内容。