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目前集成电路封装制品中气孔气泡问题的分析

发布时间:2021-07-19 18:10:59 阅读: 来源:防腐胶泥厂家

集成电路封装制品中气孔气泡问题的分析

摘要:分析了集成电路封装制品中常见的气孔、气泡产生的原因提出了改进方法提高了封装制品的合格率。

关键词:集成电路 封装制品 气孔 气泡 塑封模具

1 引言

集成电路每过年存储容量便增长几倍,芯片的塑封外形正向小型化。薄型化方向发展。因此,半导体封装业显得日益重要,对塑封模具提出了更高的要求。封装材料不适用较宽的试样(塑封料)是以环氧树脂为基水成分添加了各种添加剂的混合物,只有耐湿、耐燃、易保存、流动充填性好、电绝缘性高、应力低、强度大、可靠性好等特点,长期以来,一直应用于集成电路及半导体、无源器件的表面低压封装。

集成电路的封装工艺过程如图1所示:①给粉末状树脂加压.打模成型,制成塑封料饼;封装前,用高频顶热机给料饼预热;②预热后反应快的料饼投入模具的料筒 内;①棋具注射头给料饼施加压力,捌脂通过流道、浇口,填充满型腔;④注射头继续保持压力,树脂在模具内发生充分的交联固化反应,硬化成型;①打开模具,取出封装好的集成电路制品。

衡量集成电路塑料封装体的质量指标有很事,本文仪对封装过程小,塑封体的表面和内部产生气泡的原因进行分析,气泡的产生不仅使塑封体强度降低,而且耐湿性、电绝缘性能大大降低,对集成电路安全使用的可靠性将产生很大的影响。情况严重的将导致集成电路制造失败,对于电器的使用留下安全隐患。

2 塑封体气孔或气泡问题的分析

塑封体的表面或内部存在的气泡或气孔是—种质量缺陷。产生这种缺陷的问题有:①塑封料没有保管好,吸收的水份在塑料高温成型时,生成气体,留在封制品中;②模具的设计不合理,塑料在充填时,模中的各种气体不能快速有效排出(包括封闭型腔中的空气,塑封料固化时产准备进驻中东和非洲市场生的挥发性气体,俘获的水蒸气和各种挥发性物质):③引线框架没有充分预热,阻碍塑料的流动性能;④模具的调试工艺参数不正确。

为了保证塑封模具使用的塑封料性能不发生改变,打模后的塑封料饼需要保存在低于5℃的环境里,因而在正式使用前,冷藏的塑封料饼要提前24H放在室温里回温解冻,俗称“醒料”,才能使用。如果回温时间不够,塑封料没有完全醒透,温度低于环境的温度,料饼在使和的时候将吸收空气中的水分。当料饼进入模具的高温型腔中时,吸收的水分在175℃的温度下,会很快蒸发成水蒸气,体积膨大许多倍,与塑封料夹杂在一起,很难排除干净,在塑料固化成型的时候,这些气体会析出在塑封体的表面或者在内部生成气孔、汽泡。

塑封体存在气孔、气泡,与模具设计的好坏有很大的关系。模具进料口的深度与充填角度,决定了塑料在模具里的流动方向和最终融接痕的位置。作为产品的要求,模具设计者希望塑料在模具里由近及远地填充,最终融接痕留在气槽附近,直于消失。对于塑料在型腔里是如何填充的,日前为止,在业内没有一个完整的理论去指导设计者,更多的是依靠经验去设计。从这一点来说,善干总结经验对于一个优秀的模具设计者至关重要。为了排出型腔里面所有的气体,模具必须设计有排气槽。封装条件许可的情况下,应当尽可能多地设计排气槽,保证气体在塑料充填过程中能够迅速全部电子拉力实验机调试前要留意哪些事项?您能否理解在调试之前排出。如果排气效果不好,将会使模具中的气体产生“回压”效应,在塑封体表面生成大的空中国有色金属工业协会副会长贾明星主持会议洞.严重影响塑封产品的质量,好的排气槽,不仅能够排出模具中的所有气体,还要保证气槽中不能有过多的溢料现象 集成电路引线条带在封装前,需要进行预热,如果温度过低,进入型腔的塑封料和条带的冷表面接触,会增加粘滞性,削弱其流动性能.产生不完全封装现象。模具在正常生产前,需要对其状态进行调整,找出最合适的生产工艺参数:(1)预热温度,塑封料的预热温度过低,会增加其粘滞性,在流动充填时容易裹气,温度过高,塑封料将提前固化,不能继续流动;①塑封料注射速度。过快的注射迎度.气体还没有排出型腔,塑封料便达到排气槽附近,阻碍了气体继续排出,残留在型腔里的气体与塑料一起成型。过慢的速度会导致塑封料在完全填充前就开始固化,型腔填允不満:③塑封模具的温度。如果模具温度过高.超出了塑封料的玻璃点转化温度,树脂的粘性会增大,具有足够的弹性,在注射压力作用下,能够抵受得住内部俘获气体的压力。当外部压力取消后,内部气体得到释放,形成气泡。通常情况下,模具仪用的是环氧树脂,温度控制在175±5℃范围内,可以有效消除模具温度的影响。

3 改进方法

(1)注意塑封料的保存与使用。回温时,应将料饼放在密闭的有干燥剂的聚乙烯塑料袋中.注意避免暴露于空气中吸收潮气。暂时不使用的料饼严格按照规定要求保存,防止失效。

(2)模具设计应注意借鉴以前成功的经验。学会触类旁通,从过去设计的成功案例中,找出树脂率等实验流动的规律,总结出浇口的设计经验值。排气槽设计的尽可能宽,数量要多,长度要短,以利于气体的迅速排出。顶杆的间隙耍合理,兼顾排气作用。

(3)传统的单缸塑封模具塑封生产工艺范围很窄,注意仔细调试。针对有气孔、气泡缺陷的产品,分析其原因,有日的地更改某项参数,直至调出最佳的生产工艺参数。在调试模具过程中,需要注意的是模具的实际温度会低于热电偶表所显示的温度,应该用温度表去实测模具的温度,多点测量,做到心中有数。

(4)模具在生产过程中,流动性能极佳的树脂会无孔不入。残留在排气处的树脂会阻碍气体的排出。因此,分型面的排气槽需要经常清扫,模面的溢料要清除干净,防止堵塞排气槽。结于附带起着排气作用的顶杆孔,需要定期进行清理,干燥,去除顶杆周围和顶杆孔内的溢料飞边,避免堵塞,同时,这也是避免顶杆早期失效(拉毛、折断)的方法之一。

4 结束语

集成电路封装体存在气孔、汽泡,一直是困扰封装界的难题。在实际的生产中遇到此类问题,参照上述的方法,并结合具体的情况去施解决,可以有效地减少塑封产品的废品率,提高塑封模具的内在质量。(end)

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