倒装芯片防潮的“胜负手”，航天772所测出了答案

采用有机基板的倒装芯片电路，在潮湿环境下面临界面分层和电化学腐蚀两大难题，这严重制约了它在高温高湿条件下的可靠性。要解决防潮问题，行业里主要有两条技术路线，各有所长。

一条是派瑞林（聚对二甲苯）涂层。它靠真空化学气相沉积，让气态小分子渗入基材的任何微小间隙，形成一层无针孔的均匀保护膜，长期被视为高端封装防潮的标杆。论文原文这样描述它的工艺：“在电路板表面沉积一层厚度约为13μm的均匀薄膜。”

另一条是纳米涂层。它通过纳米材料的合成与应用工艺，在电路表面构建一层分子级保护层。论文原文描述它的制备：“将电路板浸入纳米涂层溶液中3秒，随后在室温下固化12小时。”

两条路线，谁才是倒装芯片防潮的“胜负手”？北京微电子技术研究所（航天772所）在第27届电子封装技术会议（EPTC）上发表的论文《采用有机基板的倒装芯片电路的防潮技术及可靠性评估研究》，用一场严谨的同台测试，给出了答案。

同台比拼，三组测试

论文将研究对象（芯片尺寸15mm×19mm、基板尺寸42mm×42mm的倒装芯片电路）随机分为三组：未防护组、纳米涂层组、派瑞林涂层组。其中纳米涂层材料，即“固含量为10%的氟聚合物”，正是派旗纳米S10型号；派瑞林材料纯度为99.9%。

论文用三组测试逐项比拼：吸湿增重测试（85℃、85%相对湿度，420小时）、重水示踪测试（D₂O结合飞行时间二次离子质谱）、以及MSL 1预处理结合三次260℃回流焊测试。

第一项，吸湿率

论文原文：“纳米涂层样品的饱和吸湿率为0.207%，聚对二甲苯涂层样品为0.224%，而未作保护处理的样品为0.256%。”纳米涂层吸的湿最少。

第二项，重水示踪

论文原文：“两个受保护样品界面处的D-强度均降低了一个数量级”——纳米涂层与派瑞林涂层样品的D离子平均信号强度约为0.013，未防护样品为0.1。“由于纳米涂层具有分子级疏水结构，其性能略优于聚对二甲苯涂层。”

第三项，MSL 1回流焊

论文原文：“经过MSL 1预处理后，两种阻隔层均有效防止了芯片边缘与灌封层之间界面处出现微裂纹。灌封层本身未发生开裂，且灌封层与阻焊层及聚酰亚胺（PI）之间的粘附力保持完好。”而未作保护处理的样品，则出现了界面分层和灌封层内部裂纹。

胜负手，测出来了

论文的结论原文是：“与聚对二甲苯涂层相比，该纳米涂层在整体耐湿性和防水性方面均略胜一筹，尤其在同时存在高湿度与热载荷的环境中，能更好地维持界面完整性。”

两条技术路线的胜负手，航天772所测出了答案：派旗纳米S10涂层，在倒装芯片防潮上，略胜派瑞林一筹。

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English Abstract

The Decisive Factor in Flip-Chip Moisture Protection: CAST 772’s Verdict

Flip-chip circuits on organic substrates face interfacial delamination and electrochemical corrosion in humid environments. BMTI (CAST 772) benchmarked two protection routes – Parylene (vacuum CVD) versus PaiQi Nano S10 fluoropolymer coating (3-second dip coating) – across three tests. The verdict: S10’s molecular-level hydrophobic structure “slightly outperforms” Parylene.