{"id":6268,"date":"2026-09-28T08:00:00","date_gmt":"2026-09-28T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.topfastpcb.com\/?p=6268"},"modified":"2026-08-05T19:27:04","modified_gmt":"2026-08-05T11:27:04","slug":"bga-underfill-pcba","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/","title":{"rendered":"Underfill BGA: miglioramento dell'affidabilit\u00e0 dei circuiti stampati assemblati (PCBA) contro gli urti meccanici e le sollecitazioni termiche"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_74 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-custom ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Indice per materie<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Introduction_to_BGA_Underfill_and_PCBA_Reliability\" >Introduzione al riempimento sottocomponente dei BGA e all'affidabilit\u00e0 dei circuiti stampati assemblati (PCBA)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#The_Physics_of_Solder_Joint_Failure_in_High-Density_Packages\" >La fisica del cedimento dei giunti di saldatura nei contenitori ad alta densit\u00e0<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Coefficient_of_Thermal_Expansion_CTE_Mismatch\" >Disallineamento del coefficiente di dilatazione termica (CTE)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Mechanical_Shock_and_Vibrational_Fatigue\" >Urti meccanici e fatica da vibrazioni<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Types_of_BGA_Underfill_Materials\" >Tipi di materiali di riempimento per BGA<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Capillary_Underfill_CUF\" >Riempimento capillare (CUF)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#No-Flow_Underfill_NUF\" >Underfill senza flusso (NUF)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Molded_Underfill_MUF\" >Underfill stampato (MUF)<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Key_Material_Properties_of_Underfill\" >Propriet\u00e0 fondamentali del materiale di underfill<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-10\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Glass_Transition_Temperature_Tg\" >Temperatura di transizione vetrosa (Tg)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-11\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Coefficient_of_Thermal_Expansion_CTE\" >Coefficiente di espansione termica (CTE)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-12\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Youngs_Modulus\" >Modulo di Young<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-13\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Viscosity_and_Filler_Content\" >Viscosit\u00e0 e contenuto di riempitivo<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-14\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#How_to_Apply_Capillary_BGA_Underfill_Step-by-Step_Guide\" >Come applicare l'underfill BGA capillare (guida passo dopo passo)<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-15\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Defect_Analysis_and_Reliability_Testing\" >Analisi dei difetti e prove di affidabilit\u00e0<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-16\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Advanced_Considerations_Reworkability_and_Flux_Compatibility\" >Considerazioni avanzate: rilavorabilit\u00e0 e compatibilit\u00e0 con il fondente<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-17\" href=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/it\/blog\/bga-underfill-pcba\/#Frequently_Asked_Questions_FAQ\" >Domande frequenti (FAQ)<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Introduction_to_BGA_Underfill_and_PCBA_Reliability\"><\/span>Introduzione al riempimento sottocomponente dei BGA e all'affidabilit\u00e0 dei circuiti stampati assemblati (PCBA)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Con la continua miniaturizzazione dei circuiti stampati assemblati (PCBA) e l\u2019integrazione di interconnessioni ad alta densit\u00e0 (HDI), l\u2019utilizzo di componenti Ball Grid Array (BGA), Chip Scale Package (CSP) e Wafer-Level Chip Scale Package (WLCSP) \u00e8 diventato ormai onnipresente nel settore della produzione elettronica. Sebbene queste tecnologie di incapsulamento offrano prestazioni elettriche superiori, percorsi di segnale pi\u00f9 brevi e configurazioni I\/O ad alta densit\u00e0, presentano sfide meccaniche significative e complesse. La vulnerabilit\u00e0 strutturale fondamentale risiede nell\u2019integrit\u00e0 dei giunti di saldatura SMT che collegano il contenitore rigido in silicio al substrato del PCB in FR-4 o poliimmide, relativamente flessibile. Per mitigare in modo incisivo queste vulnerabilit\u00e0, gli ingegneri hardware e gli specialisti di produzione utilizzano l\u2019underfill per BGA: un incapsulante epossidico specializzato e altamente ingegnerizzato, progettato per riempire completamente lo spazio interstiziale tra il die del componente e il substrato della scheda, incapsulando integralmente le sfere di saldatura.<\/p>\n<p>La funzione principale dell'underfill per BGA \u00e8 quella di allontanare il carico strutturale e meccanico dai fragili giunti di saldatura e distribuirlo uniformemente su tutta la superficie dell'impronta del componente. Nelle applicazioni ad alta affidabilit\u00e0 e mission-critical, quali i moduli di controllo automobilistici, l\u2019avionica aerospaziale, le infrastrutture di telecomunicazione e l\u2019elettronica industriale rinforzata, i giunti di saldatura non protetti sono altamente soggetti a fatica, microfratture e cedimento definitivo indotti da cicli termici estremi, urti meccanici e vibrazioni armoniche continue. Accoppiando in modo rigido il BGA al substrato, l\u2019underfill migliora notevolmente la resistenza del PCBA in condizioni operative estreme, garantendo la longevit\u00e0 e l\u2019affidabilit\u00e0 del prodotto finale.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"The_Physics_of_Solder_Joint_Failure_in_High-Density_Packages\"><\/span>La fisica del cedimento dei giunti di saldatura nei contenitori ad alta densit\u00e0<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Per comprendere appieno la necessit\u00e0 e i principi ingegneristici alla base del riempimento sottostante dei BGA, \u00e8 necessario comprendere a fondo i meccanismi di guasto inerenti ai giunti saldati della tecnologia a montaggio superficiale (SMT), in particolare quelli che coinvolgono strati di materiale distinti con propriet\u00e0 termomeccaniche divergenti.<\/p>\n<div style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-1.jpg\" alt=\"Underfill per BGA su PCB\" width=\"600\" height=\"389\" class=\"aligncenter size-full wp-image-6449\" srcset=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-1.jpg 600w, https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-1-300x195.jpg 300w, https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-1-18x12.jpg 18w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/div>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Coefficient_of_Thermal_Expansion_CTE_Mismatch\"><\/span>Disallineamento del coefficiente di dilatazione termica (CTE)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La minaccia pi\u00f9 diffusa e inevitabile per l\u2019affidabilit\u00e0 dei BGA \u00e8 rappresentata dai cicli termici. Un tipico die di silicio nudo presenta un coefficiente di espansione termica (CTE) di circa 2,6 ppm\/\u00b0C. Al contrario, un substrato standard per PCB in FR-4 ha un CTE compreso tra 14 e 18 ppm\/\u00b0C nel piano X-Y. Quando il PCBA subisce notevoli fluttuazioni di temperatura \u2014 sia a causa di cambiamenti ambientali dell\u2019ambiente circostante, sia a causa di intensi cicli di accensione e spegnimento interni provenienti dallo stesso circuito integrato \u2014 il substrato si espande e si contrae a una velocit\u00e0 significativamente superiore rispetto al rigido pacchetto di silicio.<\/p>\n<p>Questo profondo disallineamento del CTE genera un\u2019enorme sollecitazione di taglio lungo i giunti di saldatura che collegano i due materiali disparati. Nel corso di ripetuti cicli termici, questa energia di deformazione si accumula, dando origine a microfessure nei punti di concentrazione delle sollecitazioni. Questi punti di concentrazione delle sollecitazioni si trovano tipicamente in prossimit\u00e0 dell\u2019interfaccia tra il pad e la lega di saldatura o all\u2019interno dello strato di composto intermetallico (IMC) fragile che si forma tra il pad di rame e la lega di saldatura. Man mano che i cicli termici proseguono inesorabilmente, queste microfessurazioni si propagano attraverso l\u2019intera massa di saldatura, causando infine un\u2019interruzione completa del circuito elettrico e il guasto del sistema. L\u2019underfill per BGA mitiga direttamente questo problema grazie a un CTE progettato per colmare il divario tra il silicio e il FR-4, unendo efficacemente l\u2019assemblaggio e sopprimendo la deformazione da taglio localizzata sui singoli bump di saldatura.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Mechanical_Shock_and_Vibrational_Fatigue\"><\/span>Urti meccanici e fatica da vibrazioni<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Oltre alle sollecitazioni termiche, i moderni dispositivi elettronici portatili e i componenti automobilistici sono ripetutamente sottoposti a forti urti meccanici (ad esempio, cadute) e a vibrazioni incessanti. Durante un evento dinamico di caduta, il PCB subisce una rapida flessione e deformazione. Questa flessione dinamica genera forti sollecitazioni di trazione e compressione che possono facilmente provocare la frattura dei giunti di saldatura fragili in pochi millisecondi. Ci\u00f2 \u00e8 particolarmente vero per i moderni assemblaggi realizzati con leghe SAC (stagno-argento-rame) senza piombo, che sono intrinsecamente pi\u00f9 rigide, rigide e fragili rispetto alla tradizionale lega di saldatura SnPb (stagno-piombo), pi\u00f9 flessibile. L\u2019underfill funge da potente ammortizzatore meccanico e rinforzo, fornendo smorzamento e rigidit\u00e0 che impediscono alla flessione del PCB di tradursi direttamente in una forza di taglio sui giunti di saldatura.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Types_of_BGA_Underfill_Materials\"><\/span>Tipi di materiali di riempimento per BGA<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>La scelta di un materiale di underfill adeguato non \u00e8 arbitraria; dipende in larga misura dal flusso specifico del processo di produzione, dalla complessa architettura del componente e dall'ambiente operativo previsto. Le tre principali categorie di underfill utilizzate nella tecnologia SMT sono: capillare, non fluido e stampato.<\/p>\n<div style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-2.jpg\" alt=\"Underfill per BGA su PCB\" width=\"600\" height=\"385\" class=\"aligncenter size-full wp-image-6450\" srcset=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-2.jpg 600w, https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-2-300x193.jpg 300w, https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-2-18x12.jpg 18w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/div>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Capillary_Underfill_CUF\"><\/span>Riempimento capillare (CUF)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il riempimento capillare rappresenta la metodologia pi\u00f9 diffusa e affidabile per l\u2019incapsulamento post-riflusso nella produzione ad alta affidabilit\u00e0. Il materiale \u2014 in genere una resina epossidica a bassa viscosit\u00e0 con elevato contenuto di silice \u2014 viene erogato con precisione lungo uno o due bordi del BGA dopo che il componente \u00e8 stato saldato con successo alla scheda e ha superato l\u2019ispezione iniziale. Grazie alla naturale azione capillare, la resina liquida viene attirata con forza sotto il componente, scorrendo senza soluzione di continuit\u00e0 tra le sfere di saldatura densamente raggruppate fino a riemergere sul lato opposto. In questo modo si forma uno strato di incapsulamento continuo e un raccordo strutturale fondamentale attorno all\u2019intero perimetro del package. Questo processo si basa in larga misura sulle dinamiche della tensione superficiale e sul riscaldamento preciso del substrato per mantenere una viscosit\u00e0 di flusso ottimale.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"No-Flow_Underfill_NUF\"><\/span>Underfill senza flusso (NUF)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il No-Flow Underfill (NUF) viene integrato direttamente nel processo primario di assemblaggio SMT, eliminando la necessit\u00e0 di una costosa fase secondaria di dosaggio successiva al riflusso. Il NUF viene tipicamente erogato sotto forma di goccia altamente viscosa e dosata con precisione direttamente sull\u2019impronta del pad BGA sul PCB nudo prima dell\u2019operazione di pick-and-place. Il componente BGA viene quindi inserito nell\u2019underfill. Durante il ciclo standard del forno di riflusso, il NUF agisce contemporaneamente come agente flussante attivo \u2014 riducendo gli ossidi sulle sfere di saldatura e sui pad del PCB per facilitare un corretto legame metallurgico \u2014 e come robusto incapsulante che si termofissa e indurisce man mano che la saldatura si solidifica. Sebbene il NUF semplifichi notevolmente la produzione, spesso non presenta l\u2019elevatissimo contenuto di riempitivo del CUF, rendendolo leggermente meno efficace nel massimizzare la riduzione del CTE. <strong>Per saperne di pi\u00f9 <a href=\"\/it\/blog\/crosstalk-mitigation-high-speed-pcb\/\">Riduzione del crosstalk: tecniche avanzate di instradamento per ridurre al minimo NEXT e FEXT nei circuiti stampati ad alta velocit\u00e0<\/a>.<\/strong><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Molded_Underfill_MUF\"><\/span>Underfill stampato (MUF)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>L'underfill stampato viene utilizzato principalmente nei packaging avanzati e ultra-densi per semiconduttori, quali i System-in-Package (SiP), i moduli di integrazione eterogenea e gli stack di memoria avanzati. Nei processi MUF, un composto di stampaggio solido o altamente viscoso viene iniettato nelle cavit\u00e0 microscopiche sotto condizioni di calore e pressione estremi, incapsulando contemporaneamente sia il die interno che le interconnessioni BGA. Ci\u00f2 garantisce la massima rigidit\u00e0 strutturale e protezione ambientale, ma \u00e8 generalmente limitato alla fase di produzione a livello di componente piuttosto che alla fase di assemblaggio PCBA a livello di scheda.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Key_Material_Properties_of_Underfill\"><\/span>Propriet\u00e0 fondamentali del materiale di underfill<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Per scegliere il materiale di riempimento corretto \u00e8 necessario analizzare a fondo le sue specifiche propriet\u00e0 reologiche e termomeccaniche. La scelta di una formulazione incompatibile pu\u00f2 infatti causare un cedimento prematuro dovuto alle sollecitazioni, anzich\u00e9 prevenirlo.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Glass_Transition_Temperature_Tg\"><\/span>Temperatura di transizione vetrosa (Tg)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La temperatura di transizione vetrosa (Tg) \u00e8 la soglia termica critica in cui la matrice polimerica dell\u2019underfill passa da uno stato rigido e vetroso a uno stato pi\u00f9 morbido, pi\u00f9 flessibile e gommoso. Al di sotto della Tg, l\u2019underfill presenta un basso CTE e un modulo di elasticit\u00e0 eccezionalmente elevato, contenendo efficacemente il BGA. Al di sopra della Tg, il CTE del materiale aumenta drasticamente e il suo modulo strutturale diminuisce. Per garantire la massima affidabilit\u00e0, la Tg dell\u2019underfill dovrebbe idealmente essere superiore alla temperatura massima di funzionamento continuo del PCBA, assicurando che il materiale rimanga nel suo stato rigido e altamente protettivo per l\u2019intero ciclo di vita del prodotto. <strong>Per saperne di pi\u00f9 <a href=\"\/it\/blog\/m-sap-technology-pcb\/\">Tecnologia M-SAP: raggiungimento di una distanza linea\/spazio inferiore a 25 micron per l'elettronica di nuova generazione<\/a>.<\/strong><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Coefficient_of_Thermal_Expansion_CTE\"><\/span>Coefficiente di espansione termica (CTE)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Come gi\u00e0 discusso in precedenza, colmare efficacemente il divario di CTE \u00e8 fondamentale. Una formulazione ideale di underfill avr\u00e0 un CTE che corrisponda da vicino a quello dei giunti di saldatura stessi (tipicamente intorno ai 20-25 ppm\/\u00b0C) per impedire che l\u2019underfill indurito eserciti una sollecitazione indipendente e distruttiva sui fragili bump. I produttori di sostanze chimiche raggiungono questi valori precisi di CTE miscelando la resina epossidica liquida di base con riempitivi di silice sferici e microscopici.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Youngs_Modulus\"><\/span>Modulo di Young<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Il modulo di Young determina la rigidit\u00e0 e la resistenza dell\u2019underfill completamente indurito. Un underfill ad alto modulo (rigido) offre un\u2019eccellente protezione contro la fatica termica, grazie al forte accoppiamento del componente direttamente alla scheda. Tuttavia, se il modulo \u00e8 eccessivamente elevato, pu\u00f2 trasferire una sollecitazione meccanica troppo elevata ai delicati strati dielettrici a bassa costante dielettrica all\u2019interno dello stesso die in silicio, causando crepe catastrofiche nel die o la delaminazione degli strati. La progettazione di un modulo corretto ed equilibrato rappresenta un complesso problema di ottimizzazione per gli scienziati dei materiali.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Viscosity_and_Filler_Content\"><\/span>Viscosit\u00e0 e contenuto di riempitivo<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>La viscosit\u00e0 determina esattamente l\u2019efficacia con cui un underfill capillare scorrer\u00e0 sotto un componente a passo stretto e con distanza ridotta dal substrato. Un elevato contenuto di riempitivo (che spesso raggiunge il 60-70% in peso) \u00e8 assolutamente necessario per ridurre il CTE e aumentare il modulo elastico. Tuttavia, l\u2019aggiunta di riempitivi rigidi aumenta significativamente la viscosit\u00e0 del fluido e ostacola la velocit\u00e0 di scorrimento capillare. I moderni underfill di ultima generazione utilizzano sfere di silice submicroniche e modificatori reologici chimici specializzati per ottenere elevate densit\u00e0 di riempitivo, mantenendo al contempo caratteristiche di scorrimento adatte a passi dei bump ultra-fini, anche di soli 100 micron.<\/p>\n<h2><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill.jpg\" alt=\"Underfill per BGA su PCB\" width=\"600\" height=\"393\" class=\"aligncenter size-full wp-image-6448\" srcset=\"https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill.jpg 600w, https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-300x197.jpg 300w, https:\/\/www.topfastpcb.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/PCB-BGA-Underfill-18x12.jpg 18w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/h2>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"How_to_Apply_Capillary_BGA_Underfill_Step-by-Step_Guide\"><\/span>Come applicare l'underfill BGA capillare (guida passo dopo passo)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><div class=\"schema-how-to wp-block-yoast-how-to-block\"><p class=\"schema-how-to-description\">Attenetevi a queste regole tecniche. <strong>Per saperne di pi\u00f9 <a href=\"\/it\/blog\/sequential-lamination-hdi\/\">Laminazione sequenziale: padronanza del processo di produzione per schede HDI con qualsiasi numero di strati<\/a>.<\/strong><\/p> <ol class=\"schema-how-to-steps\"><li class=\"schema-how-to-step\" id=\"how-to-step-1\"><strong class=\"schema-how-to-step-name\">Preparazione della teglia e preriscaldamento<\/strong> <p class=\"schema-how-to-step-text\">Il PCBA deve essere pulito accuratamente oppure deve essere utilizzato espressamente un sistema di flussante \u201cno-clean\u201d rigorosamente compatibile, poich\u00e9 i residui di flussante non reagito possono ostacolare gravemente il flusso capillare e ridurre drasticamente l\u2019adesione chimica. L\u2019intero assemblaggio viene quindi trasferito su una piastra riscaldata o in una zona di riscaldamento in linea. Il preriscaldamento del substrato a una temperatura ben precisa (tipicamente compresa tra 70 \u00b0C e 100 \u00b0C) \u00e8 essenziale per ridurre artificialmente la viscosit\u00e0 della resina di underfill, consentendole di fluire rapidamente e in modo uniforme sotto il package senza innescare una polimerizzazione termoindurente prematura.<\/p> <\/li><li class=\"schema-how-to-step\" id=\"how-to-step-2\"><strong class=\"schema-how-to-step-name\">Erogazione precisa<\/strong> <p class=\"schema-how-to-step-text\">Utilizzando apparecchiature automatizzate all\u2019avanguardia per l\u2019erogazione di fluidi, dotate di pompe a coclea specializzate o valvole a getto ad alta velocit\u00e0, viene depositato un volume preciso e calcolato con estrema precisione di materiale di riempimento lungo un bordo (schema a L o a I) del BGA. L'ago di erogazione deve essere posizionato meticolosamente sull'asse Z per garantire che il materiale entri in contatto con il bordo del componente, avviando il cruciale fenomeno di capillarit\u00e0, senza urtare fisicamente il die n\u00e9 contaminare i microcomponenti adiacenti.<\/p> <\/li><li class=\"schema-how-to-step\" id=\"how-to-step-3\"><strong class=\"schema-how-to-step-name\">Tempo di attesa del flusso capillare<\/strong> <p class=\"schema-how-to-step-text\">Una volta erogato, il gruppo viene mantenuto costantemente alla temperatura di preriscaldamento per consentire all\u2019azione capillare naturale di far fluire uniformemente il fluido fino a coprire completamente la matrice del pacchetto. Il tempo necessario dipende in larga misura dalle dimensioni dei componenti, dalla densit\u00e0 di passo dei bump, dall\u2019altezza dello spazio sull\u2019asse Z e dalla viscosit\u00e0 specifica del materiale. Affrettare questa fase critica comporter\u00e0 inevitabilmente la formazione di sacche d\u2019aria intrappolate (vuoti) sotto lo stampo, che possono espandersi con forza durante i successivi cicli termici e causare l\u2019estrusione dei giunti di saldatura o la delaminazione dei componenti.<\/p> <\/li><li class=\"schema-how-to-step\" id=\"how-to-step-4\"><strong class=\"schema-how-to-step-name\">Ispezione dei filetti<\/strong> <p class=\"schema-how-to-step-text\">Una volta che il flusso \u00e8 considerato completato, il materiale di riempimento deve fuoriuscire dai lati opposti del componente, formando un raccordo continuo e perfettamente concavo. Il raccordo fornisce un supporto strutturale fondamentale contro gli urti meccanici di taglio. Per verificare la presenza di un filetto completo e uniforme, senza eccessiva fuoriuscita di materiale sui pad circostanti, si ricorre all\u2019ispezione ottica automatizzata (AOI) o all\u2019ispezione visiva manuale ad alto ingrandimento.<\/p> <\/li><li class=\"schema-how-to-step\" id=\"how-to-step-5\"><strong class=\"schema-how-to-step-name\">Polimerizzazione termica<\/strong> <p class=\"schema-how-to-step-text\">Il PCBA completamente sotto-riempito viene quindi trasferito con cura in un forno a convezione a lotti o in un forno di polimerizzazione in linea. L\u2019assemblaggio viene sottoposto a un profilo termico rigorosamente controllato (ad esempio, 150 \u00b0C per 30\u201345 minuti) per reticolare in modo sicuro le complesse catene polimeriche e indurire la resina epossidica fino al suo stato finale. \u00c8 necessario prestare particolare attenzione alla velocit\u00e0 di aumento della temperatura per impedire un rapido degassamento di eventuali sostanze volatili intrappolate, che potrebbero formare vuoti microscopici interni all\u2019interno della matrice completamente indurita.<\/p> <\/li><\/ol><\/div><p>Una corretta metodologia di applicazione \u00e8 fondamentale tanto quanto la scelta del materiale stesso. Parametri di lavorazione inadeguati possono facilmente causare la formazione di gravi cavit\u00e0, una copertura incompleta dei componenti e incompatibilit\u00e0 con il flussante, vanificando completamente i benefici previsti dall\u2019underfill.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Defect_Analysis_and_Reliability_Testing\"><\/span>Analisi dei difetti e prove di affidabilit\u00e0<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Dopo l'applicazione, \u00e8 necessario un rigoroso controllo di qualit\u00e0 per convalidare il processo di underfill. Il difetto pi\u00f9 comune \u00e8 la formazione di vuoti. I vuoti fungono da gravi concentratori di sollecitazioni. Se un vuoto dovesse circondare un bump di saldatura, il giunto non sostenuto risulterebbe altamente vulnerabile alla fatica, e l'ingresso di umidit\u00e0 all'interno del vuoto potrebbe causare corrosione.<\/p>\n<p>Poich\u00e9 l'underfill \u00e8 nascosto sotto il circuito integrato, non \u00e8 possibile effettuare un'ispezione visiva. Gli ingegneri si affidano alla microscopia acustica a scansione (C-SAM) per ottenere immagini non distruttive dello strato di underfill. La C-SAM utilizza onde ultrasoniche ad alta frequenza per rilevare variazioni nella densit\u00e0 del materiale, rivelando chiaramente eventuali sacche d'aria intrappolate o aree di delaminazione. <strong>Per saperne di pi\u00f9 <a href=\"\/it\/blog\/skew-compensation-fwe-pcb\/\">Compensazione dello skew: gestione dell'effetto di intreccio delle fibre (FWE) e allineamento delle lunghezze per PCIe Gen 6<\/a>.<\/strong><\/p>\n<p>Ai fini della convalida finale del prodotto, gli assemblaggi sottoposti a underfill vengono sottoposti a rigorosi test di affidabilit\u00e0 in conformit\u00e0 con gli standard JEDEC. Ci\u00f2 include test di shock termico (ad esempio, cicli rapidi da -40 \u00b0C a +125 \u00b0C) e test di caduta altamente accelerati per simulare gli impatti che si verificano in condizioni reali, garantendo che l\u2019underfill soddisfi i criteri di durata richiesti.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Advanced_Considerations_Reworkability_and_Flux_Compatibility\"><\/span>Considerazioni avanzate: rilavorabilit\u00e0 e compatibilit\u00e0 con il fondente<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Storicamente, l\u2019applicazione corretta dell\u2019underfill comportava che il BGA fosse aderito in modo permanente e irreversibile alla scheda, rendendo fisicamente impossibile qualsiasi ritocco post-assemblaggio. Se un componente non superava il test, l\u2019intero PCBA, dal costo molto elevato, doveva essere scartato. Oggi, i produttori di sostanze chimiche hanno sviluppato con successo underfill avanzati termicamente rielaborabili. Questi materiali sono progettati in modo da degradarsi intenzionalmente e perdere la loro forza adesiva quando sottoposti a temperature significativamente superiori ai normali profili di riflusso SMT (ad esempio, 220 \u00b0C \u2013 260 \u00b0C). Durante un ciclo di rilavorazione, viene applicato calore localizzato e altamente controllato, consentendo di sollevare delicatamente il componente difettoso e di raschiare meccanicamente o dissolvere chimicamente l\u2019underfill residuo e degradato dai pad in rame del PCB.<\/p>\n<p>Un altro aspetto assolutamente fondamentale da considerare \u00e8 la compatibilit\u00e0 del flussante. Quando si utilizza un processo SMT standard \u201cno-clean\u201d, subito dopo il riflusso rimangono residui innocui di flussante attorno ai giunti di saldatura. Tuttavia, se la composizione chimica specifica dell\u2019underfill \u00e8 incompatibile con quella dei residui di flussante, ci\u00f2 pu\u00f2 causare una scarsa adesione alle interfacce microscopiche, delaminazione localizzata nel tempo o persino gravi problemi di elettromigrazione (crescita di dendriti). Sono necessari test empirici approfonditi di affidabilit\u00e0 e prove di qualificazione della compatibilit\u00e0 per garantire che l\u2019underfill incapsuli in modo pulito i residui di flussante senza alcuna interazione chimica negativa a lungo termine.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Frequently_Asked_Questions_FAQ\"><\/span>Domande frequenti (FAQ)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2><div class=\"schema-faq wp-block-yoast-faq-block\"><div class=\"schema-faq-section\" id=\"faq-question-1\"><strong class=\"schema-faq-question\">Qual \u00e8 la differenza principale tra l\u2019underfill capillare e quello senza flusso?<\/strong> <p class=\"schema-faq-answer\">L'underfill capillare viene applicato dinamicamente al termine del processo di riflusso SMT; si basa in gran parte sul calore esterno e sull'azione capillare naturale per fluire uniformemente sotto un componente completamente saldato. L\u2019underfill non capillare viene erogato direttamente sul circuito stampato nudo prima del posizionamento dei componenti, fungendo sia da flussante attivo per facilitare la saldatura sia da incapsulante strutturale che polimerizza simultaneamente durante il normale processo di riflusso della saldatura. Gli underfill capillari offrono generalmente una protezione termomeccanica superiore e a lungo termine grazie al loro contenuto di riempitivo di silice notevolmente pi\u00f9 elevato.<\/p> <\/div> <div class=\"schema-faq-section\" id=\"faq-question-2\"><strong class=\"schema-faq-question\">\u00c8 possibile rielaborare un componente BGA dopo l'applicazione dell'underfill?<\/strong> <p class=\"schema-faq-answer\">S\u00ec, ma solo se durante l\u2019assemblaggio originale \u00e8 stato intenzionalmente utilizzato un \u201cunderfill rielaborabile\u201d appositamente formulato. Queste resine epossidiche altamente ingegnerizzate sono progettate per degradarsi fisicamente e rilasciarsi a temperature estremamente elevate, consentendo di rimuovere con cura il componente e preparare la sede per un nuovo circuito integrato. Gli underfill standard, altamente reticolati e non rielaborabili, rendono di fatto il BGA completamente permanente; tentare una rielaborazione comporter\u00e0 quasi certamente lo strappo dei delicati pad di rame direttamente dal substrato del PCB.<\/p> <\/div> <div class=\"schema-faq-section\" id=\"faq-question-3\"><strong class=\"schema-faq-question\">In che modo il contenuto del materiale di riempimento influisce sulle prestazioni del riempimento?<\/strong> <p class=\"schema-faq-answer\">Il contenuto di riempitivo (tipicamente microsfere di silice) viene aggiunto dal produttore per ridurre in modo significativo il coefficiente di espansione termica (CTE) e aumentare drasticamente il modulo di Young dell\u2019underfill, rendendolo fondamentalmente pi\u00f9 efficace nel proteggere i giunti SMT da cicli termici estremi. Tuttavia, un elevato contenuto di riempitivo aumenta intrinsecamente la viscosit\u00e0 di base della resina non indurita, il che pu\u00f2 ostacolare gravemente il flusso capillare e renderne l\u2019utilizzo eccezionalmente difficile su componenti con passo ridotto e bassa distanza di isolamento.<\/p> <\/div> <div class=\"schema-faq-section\" id=\"faq-question-4\"><strong class=\"schema-faq-question\">Quali sono le cause della formazione di cavit\u00e0 nell'underfill dei BGA e perch\u00e9 \u00e8 pericolosa?<\/strong> <p class=\"schema-faq-answer\">La formazione di vuoti (bolle d\u2019aria intrappolate all\u2019interno della resina epossidica indurita) pu\u00f2 essere causata da schemi di erogazione non corretti (che intrappolano l\u2019aria prima che possa fuoriuscire), da un preriscaldamento inadeguato del substrato, dal degassamento del flussante durante il ciclo di indurimento o da un indurimento troppo rapido del materiale. Le cavit\u00e0 sono estremamente pericolose perch\u00e9 fungono da punti focali di sollecitazione. Se una cavit\u00e0 si trova in prossimit\u00e0 di un bump di saldatura, l\u2019aria che si espande durante un ciclo termico pu\u00f2 esercitare un\u2019intensa pressione fisica sul giunto, causando una frattura meccanica prematura o l\u2019estrusione forzata della lega di saldatura nello spazio vuoto della cavit\u00e0.<\/p> <\/div> <div class=\"schema-faq-section\" id=\"faq-question-5\"><strong class=\"schema-faq-question\">Il riempimento parziale \u00e8 necessario per tutti i componenti BGA presenti su un PCBA?<\/strong> <p class=\"schema-faq-answer\">No. L\u2019underfill \u00e8 solitamente riservato specificatamente ai BGA a passo fine, ai delicati Wafer-Level Chip Scale Package (WLCSP), ai componenti di grandi dimensioni o agli assemblaggi che operano in ambienti eccezionalmente difficili, caratterizzati da cicli termici significativi o vibrazioni incessanti. I BGA a passo standard utilizzati in ambienti di consumo controllati e non particolarmente gravosi spesso non richiedono l\u2019underfill, poich\u00e9 i giunti di saldatura stessi possiedono una flessibilit\u00e0 intrinseca sufficiente per gestire con successo le lievi sollecitazioni termomeccaniche quotidiane.<\/p> <\/div> <\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introduzione al riempimento sottocomponenti BGA e all\u2019affidabilit\u00e0 dei PCBA. Con la continua miniaturizzazione degli assemblaggi di circuiti stampati (PCBA) e l\u2019integrazione di interconnessioni ad alta densit\u00e0 (HDI), l\u2019utilizzo di componenti Ball Grid Array (BGA), Chip Scale Package (CSP) e Wafer-Level Chip Scale Package (WLCSP) \u00e8 diventato onnipresente nel settore della produzione elettronica. 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