常見問題

集成電路封裝製品中氣孔氣泡問題的分析

衡量集成電路塑料封裝體的質量指標有很事,本文針對封裝過程小,塑封體的表面和內部產生氣泡的原因

進行分析,氣泡的產生不僅使塑封體強度降低,而且耐濕性、電絕緣性能大大降低,對集成電路安全使用

的可靠性將產生很大的影響。情況嚴重的將導致集成電路製造失敗,對於電器的使用留下安全隱患。

 

塑封體氣孔或氣泡問題的分析

塑封體的表面或內度存在的氣泡或氣孔是一種質量缺陷。產生這種缺陷的問題有①塑封料沒有保管好,

收的水分再塑料高溫行程時,生成氣體,留在封製品中;②模具的設計不合理,塑料在填充時膜中的

各種氣體不能快速有效的排出(包括封閉行腔中的空氣,塑封料固化時產生的揮發氣體,俘獲的水蒸氣和

各種揮發性物質): ③引線框架沒有充分的預熱,阻礙塑料的流動性能;④模具的調適工藝參數不正確。

 

為了確保塑封模具使用的塑封料性能不能發生變化,打磨後的塑封料餅需要保存再低于5℃的環境里,因

而再正式使用前,冷藏的塑封料餅要提前24H放在室溫里回溫解凍,俗稱”醒料”,才能使用。如果回溫

時間不夠,塑封料沒有完全醒透,溫度低於環境的溫度,料餅再使用使和得時候將吸收空氣中的水分。

當料餅進入模具的高溫型腔中時,吸收的水分在175℃的溫度下,會很快蒸發成水蒸氣,體積膨大許多倍,

與塑料夾雜在一起,很難排除乾淨,在塑料固化成型的時候,這些氣體會釋出在塑封體表面或者在內部升

成氣孔、氣泡。

 

塑封體存在氣孔、氣泡,與模具設計的好壞有很大的關係。模具進料口的深度與填充角度,決定了塑料在

模具里流動的方向和最中融接痕的位置。作為產品要求,模具設計者希望塑料在模具里由近及遠的填充,

最終融接痕留在氣槽附近,直于消失。對於塑料在型腔裡是如何填充了,日前為止,在業內沒有一個完整

的理論去指導設計者,更多的是依照經驗去設計。從這一點來說,善於總結經驗對於一個優秀的模具設計

者至關重要。為了排出型腔體裡面所有的氣體,模具必須設計有排氣槽。封裝條件許可的情況下,應當盡

可能地多設計排氣槽,保證氣體在塑料充填過程中能夠迅速全部排出。如果排氣效果不好,會使模具中的

氣體產生”回壓”效應,在塑封體表面生成大的空洞,嚴重影響塑封產品的質量,好的排氣槽,不僅能夠

排出模具中的所有氣泡,還要保證氣槽中不能有過多的溢料現象,集成電路引線帶在封裝前需要進行預熱,

如果溫度過低,進入型腔的塑封料和條帶的冷表面接觸,會增加粘滯性,削弱其流動性能,產生不完全封

裝現象。模具在正常生產前,要對其狀態進行調整,找出合適的生產工藝參數:

遇熱溫度,塑封料的預熱溫度過低,會增加其粘滯性,在流動填充時容易裹氣,溫度過高,塑封料將

提前固化,不能繼續流動;①塑料注射速度。過快的注射速度,氣體還沒有排出行腔,速度變達到

排氣槽附近,阻礙得氣體繼續排出,殘留再行槍里的氣體與塑料一起成型。過慢的速度會導致塑封

料再完全填充前就開始固化,型腔填充不滿:②塑封模具的溫度。如果模具溫度過高,超出了塑封料

的玻璃點轉化溫度,樹酯的黏性會增大,具有足夠的彈性,在注射壓力作用下,能夠抵受得住內部

俘獲氣體的壓力。當外部壓力取消後,內部起體得得到釋放,形成氣泡。通常情況下,模具儀用的

是環氧樹脂,溫度控制在175±5℃範圍內,可以有效消除模具溫度的影響。

 

改進方法

 

(1)   注意塑封料的保存與使用。回溫時,應將廖餅放在密閉的有乾燥劑的聚乙烯塑料袋中,注意避免刨路

於空氣中吸收潮氣。暫時不使用的廖餅嚴格按照規定要求保存,以防失效。

(2)   模具設計應注意借鑑以前成功的經驗。學會觸類旁通,從過去成功的案例中,找出樹酯流動的規律,

總結出澆口的設計經驗值。排氣槽設計的盡可能寬,數量要多,長度要短,以利氣體的迅速排出。頂杆的

間隙要合理,兼顧排氣作用。

(3)   傳統的擔綱塑封模具塑封生產公益範圍很窄,仔細注意調試。針對有氣孔、氣泡缺陷的產品,分析其

原因,有目的地更改某項參數,職志調出最佳的工藝參數。在調適模具過程中,需要注意的是模具的實際

溫度會低於熱電偶表所顯示的溫度,應該用溫度表去實測模具的溫度,多點測量,做到心中有數。

(4)   模具在生產過程中,流動性能較佳的樹酯會無孔不入。殘留在排氣處的樹酯會阻礙氣體排出。因此,

分型面的排氣槽需要經常清掃,模面的溢料要清除乾淨,防止賭塞排氣槽。結于婦帶起排氣作用的頂杆孔,

需要定期清理、乾燥、去除頂杆周圍和頂杆孔內的溢料飛邊,避免堵塞,同時,這也是比免頂杆早期失效

(拉毛、折斷)的方法之一。

(5)   真空壓力除泡機:

ELT真空壓力除泡機是全球先進除泡科技,採用真空+壓力+高溫物理除泡工藝,無塵潔淨真空環境,含氧量

自動控制,快速升溫,快速降溫,揮發氣體過濾更環保,10吋工業型電腦,烘烤廢棄內循環收集,氣冷式安

全設計,高潔淨選配,真空/壓力/溫度/時間彈性是設定。

廣泛應用於灌膠封裝,半導體黏著/焊接/印刷/點膠/封膠等半導體電子新能源電池等諸多領域,除泡烤箱眾多

電子、半導體行業500強企業應用案例。

 

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