EMC善良的女老师2HD高❌清中文在线观看🌈封裝成(chéng)形常見缺陷及(jí)其對策

  摘要：本文主(zhǔ)要通過對EMC封裝(zhuang)成形的過程中(zhong)常出現的問題(tí)(缺陷)一未填充(chong)、氣孔、麻點、沖絲(si)、開裂、溢料、粘模(mo)等❄️進行分析與(yǔ)研究，并提出行(háng)之有效的解決(jue)辦法與對策。

    塑(su)料封裝以其獨(dú)特的優勢而成(cheng)爲當前微電子(zi)封♍裝💚的主🏃🏻‍♂️流，約(yue)占封裝市場的(de)95%以上。塑封産品(pin)的廣泛♊應用，也(ye)爲塑料封裝帶(dai)來了前所未有(you)的發展，但是幾(jǐ)乎所有的塑封(feng)産品成形缺陷(xiàn)問題總是普遍(biàn)存在的，也無論(lun)是采用🙇🏻先進的(de)傳遞模注封裝(zhuang)，還是采🔴用傳統(tong)的單注塑模封(feng)裝,都是無法完(wan)💃全避免的。相💔比(bǐ)較而言，傳統塑(su)封模成形缺陷(xian)幾率較大，種類(lèi)也較多，尺寸越(yue)大，發⛱️生的幾🐉率(lü)也越大。塑封産(chan)品的質量優劣(liè)主要由四個㊙️方(fang)面因素來決定(ding)：A、EMC的性能，主要🌍包(bao)括膠化時間、黏(nián)度、流動性、脫模(mo)性、粘接性、耐濕(shi)性、耐熱性、溢料(liao)性、應力、強度、模(mó)量等;B、模具，主⁉️要(yào)包括澆道、澆口(kǒu)、型腔、排氣口設(shè)計⭐與引線框架(jià)設計的匹配⚽程(chéng)度等;C、封裝形式(shi)，不同的封裝形(xíng)式往往會出現(xiàn)不🌈同的缺陷，所(suǒ)以優化封裝形(xíng)式的設計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，會大(da)大減少不良缺(que)陷的發生;D、工👈藝(yì)參數，主要包括(kuò)合模壓力、注🔴塑(sù)壓力、注塑速度(du)、預熱溫度、模具(ju)溫度、固化時間(jian)等🆚。

   下面主要對(duì)在塑封成形中(zhōng)常見的缺陷問(wèn)題産生的原因(yīn)進🐪行分析研究(jiū)，并提出相應有(you)效可行的解決(jue)辦法與對策。

  1.封(fēng)裝成形未充填(tián)及其對策

  封裝(zhuāng)成形未充填現(xiàn)象主要有兩種(zhong)情況：一種是有(you)趨向性的未充(chōng)填，主要是由于(yu)封裝工藝與EMC的(de)性能參數不匹(pi)配造成的;一種(zhǒng)是随機性的未(wei)充填，主要是由(you)于模具清洗不(bú)當、EMC中不溶性雜(za)質太大、模具進(jìn)料口太小等原(yuan)因，引起模具澆(jiāo)口堵塞而💋造成(chéng)的。從封裝形式(shi)上看，在DIP和QFP中比(bǐ)較容易出現未(wèi)充填現象，而從(cóng)外形上看，DIP未充(chōng)填主要表🛀🏻現爲(wèi)完全未充填和(hé)部分未充㊙️填，QFP主(zhǔ)要存在角💋部未(wei)充填。 未充填的(de)主要㊙️原因及其(qí)對策：

  (1)由于模具(jù)溫度過高，或者(zhe)說封裝工藝與(yǔ)EMC的性能參數不(bu)匹💋配而引起的(de)有趨向性的未(wei)充填。預熱後的(de)EMC在高🙇🏻溫下♌反應(ying)👈速度🔞加快🈲，緻使(shi)EMC的膠化時間相(xiang)對變短，流動性(xìng)變差，在型腔還(hai)未完全充滿時(shi)，EMC的黏度便會急(jí)劇上升，流動阻(zu)力也變大☎️，以至(zhi)于未能得到良(liang)好的充填，從而(er)形成有趨❗向性(xìng)的未充填。在VLSI封(fēng)裝中💰比較容易(yì)出現這種現象(xiàng)，因爲⭕這些大規(gui)模電路每模EMC的(de)用量往往比較(jiào)大，爲❓使在短時(shí)💰間内達到均勻(yun)👣受熱的效果，其(qi)設定的溫度往(wǎng)往也比較高，所(suo)以容易産生這(zhe)種未充填現象(xiàng)。) 對于🈚這種有趨(qu)向性的未充填(tián)主要是由于EMC流(liú)動性不充分而(er)引起的，可以采(cai)用提高EMC的預熱(rè)溫度，使其均勻(yún)受熱;增加注塑(su)壓力和速✔️度，使(shi)EMC的流速加快;降(jiang)低模具溫度，以(yi)減緩反應速度(du)，相對延長EMC的膠(jiao)化時間，從而達(dá)到充分填充的(de)效果。

  (2)由于模具(ju)澆口堵塞，緻使(shǐ)EMC無法有效注入(rù)，以及由于模具(jù)清洗🐕不當造成(cheng)排氣孔堵塞，也(ye)會引起未充填(tián)✊，而且這種🚶‍♀️未充(chong)填在模具⚽中的(de)位置也是毫無(wu)規律的。特别🏃🏻‍♂️是(shì)在小型封裝中(zhong)，由于澆口、排氣(qì)口相對較小，所(suo)以最容易引起(qǐ)堵塞而産生未(wei)充填🐪現象。對于(yú)❗這種未充填，可(ke)以用工具🧡清除(chú)堵塞物，并塗上(shang)少量👨‍❤️‍👨的脫模劑(ji)，并且在每模封(fēng)裝後，都要用**和(he)刷子将料筒和(he)模具🔴上的EMC固化(huà)料清👄除幹淨。

   (3)雖(suī)然封裝工藝與(yu)EMC的性能參數匹(pi)配良好，但是由(yóu)于💜保管👈不當或(huò)者過期，緻使EMC的(de)流動性下降，黏(nian)度太大或者膠(jiāo)化時間太短，均(jun)會㊙️引起填充不(bú)良。其解決辦法(fa)主要是選擇具(jù)有合适的黏度(dù)和膠化時間的(de)EMC，并按照EMC的儲存(cun)和使用要求妥(tuo)善保管。

   (4)由于EMC用(yòng)量不夠而引起(qǐ)的未充填，這種(zhǒng)情況一般出現(xiàn)在更換🐉EMC、封裝類(lei)型或者更換模(mó)具的時候，其解(jie)決辦法也比較(jiao)簡單，隻要選擇(zé)與封裝類型和(he)模具相匹配的(de)EMC用量，即⭐可解決(jué)，但是用量不宜(yi)🔞過多或者過少(shao)。

  2、封裝成形氣孔(kǒng)及其對策

  在封(feng)裝成形的過程(cheng)中，氣孔是最常(chang)見的缺陷。根據(jù)氣孔在塑封體(tǐ)上産生的部位(wei)可以分爲内部(bu)氣孔和外部氣(qì)孔，而🏃🏻外部氣孔(kong)又可以分爲頂(dǐng)端氣孔和✌️澆口(kǒu)氣孔。氣孔不僅(jǐn)嚴重影響塑封(fēng)體的外觀，而且(qie)直接影響塑封(feng)器件的可靠性(xìng)，尤其是内部氣(qi)孔更應重視。常(chang)見的氣孔主要(yao)是外部氣孔，内(nèi)部氣孔無🐆法直(zhí)接看到，必須通(tong)過X射線儀才能(neng)觀察到，而且較(jiào)💰小的内部氣孔(kong)Bp使通過x射線也(yě)看不清楚，這也(yě)爲克🐅服氣孔缺(quē)陷帶來很大困(kùn)難。那麽，要解決(jue)氣孔缺陷🍉問題(ti)，必須仔細研究(jiū)各類氣孔👄形成(cheng)的過程。但🛀是嚴(yan)格來說，氣孔無(wú)法完全消除，隻(zhī)能多方面采取(qǔ)措施來改善，把(bǎ)氣孔缺陷控制(zhi)在良品範圍之(zhī)内。

   從氣孔的表(biao)面來看，形成的(de)原因似乎很簡(jian)單，隻是型腔内(nei)有殘餘氣體沒(mei)有有效排出而(er)形成的。事實上(shàng)，引起氣孔缺陷(xiàn)的因素很多，主(zhu)要表現在以下(xià)幾個方面：A、封裝(zhuāng)材料方面，主要(yao)包括EMC的膠化時(shi)間、黏度、流動性(xing)、揮發物含量、水(shuǐ)分含量、空氣含(han)量、料餅密度、料(liao)餅直徑與料簡(jian)直徑不相匹配(pèi)等;B、模具方面，與(yǔ)料筒的形狀、型(xing)腔🌐的形狀和排(pai)列📐、澆口和排氣(qì)口♍的形狀與位(wèi)置等有關;C、封裝(zhuāng)工藝方面，主要(yao)與預熱溫度、模(mo)具溫度、注塑速(sù)度、注塑壓力、注(zhù)塑時間等有關(guan)。

  在封裝成形的(de)過程中，頂端氣(qi)孔、澆口氣孔和(hé)内部氣✊孔産生(sheng)的主要原因及(jí)其對策：

   (1)、頂端氣(qi)孔的形成主要(yào)有兩種情況，一(yi)種是由于各種(zhong)因素使📞EMC黏度急(ji)劇-上升，緻使注(zhu)塑壓力無法有(yǒu)效傳遞到頂端(duan)，以至于頂端✊殘(can)留的氣體無法(fa)排出而造成氣(qi)孔缺陷;一種是(shi)EMC的流動速度太(tai)慢，以至于型腔(qiāng)沒有完全充滿(man)就開始發生固(gu)化交聯反應，這(zhe)樣也會形成氣(qì)孔缺陷。解決這(zhe)種缺陷最🔞有效(xiào)的方法就是增(zeng)加注塑速度，适(shì)當調整預熱溫(wen)度也會有些❤️改(gǎi)善。

   (2)、澆口氣孔産(chan)生的主要原因(yīn)是EMC在模具中的(de)流動速度太快(kuài)，當型腔充滿時(shi)，還有部分殘餘(yu)氣體未能及時(shi)排出，而此時排(pai)氣🌈口已經被溢(yi)出料堵塞，最後(hòu)殘留氣體在注(zhu)塑❄️壓力的作用(yòng)下，往往會被壓(yā)縮而留在澆口(kou)附近。解決這種(zhǒng)氣孔缺陷的有(you)效方法就是❌減(jiǎn)慢注塑速度，适(shi)當降低預熱溫(wen)度，以使EMC在模具(ju)中的流動速度(dù)減緩;同時爲了(le)促❗進揮發性物(wù)質🔴的逸出，可以(yǐ)适🍉當提高模具(jù)溫度。

  (3)、内部氣孔(kong)的形成原因主(zhu)要是由于模具(jù)表面的溫✔️度過(guò)高，使型腔表面(mian)的EMC過快或者過(guò)早發生固化反(fǎn)應，加上較快的(de)注塑速度使得(dé)排氣口部位充(chōng)滿，以至于内部(bù)的部分氣體🏃‍♀️無(wu)法克👉服表面的(de)固化層而留在(zài)内部形成氣孔(kǒng)。這種氣孔缺陷(xian)一般多發生在(zài)大體積電路封(feng)裝中，而且多出(chu)現在澆口端和(hé)中間🥵位置。要有(you)效的降低這種(zhong)氣孔的發生率(lü)，首先要适當降(jiang)低模🔴具溫度，其(qi)次可以考慮适(shì)當提高注塑壓(ya)力💔，但是過分增(zēng)加壓力會引起(qi)沖絲、溢⛱️料⭐等其(qí)他缺陷，比較合(hé)适的壓力範圍(wéi)是8～10Mpa。

  3、封裝成形麻(ma)點及其對策

在(zai)封裝成形後，封(feng)裝體的表面有(you)時會出現大量(liàng)微細小孔，而且(qie)位置都比較集(jí)中，看蔔去是一(yī)片麻點🌏。這些缺(quē)陷🙇🏻往往會伴随(sui)其他缺陷同時(shi)出現，比如未充(chōng)填、開裂等。這種(zhǒng)缺陷産生的原(yuán)因主要是料餅(bǐng)在🌈預熱的過程(chéng)中受熱不均勻(yún)，各🌍部位的溫👉差(chà)較大，注入模腔(qiāng)後引起固化反(fǎn)應🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不一緻，以至(zhì)于形成麻點缺(quē)陷。引起料🌈餅受(shòu)熱不均勻的因(yin)素也比較多🌍，但(dàn)是♻️主要有以下(xià)三種情況：

   (1)、料餅(bing)破損缺角。對于(yú)一般破損缺角(jiǎo)的料餅，其缺損(sun)💋的長度小✔️于料(liào)餅高度的1/3，并且(qie)在預熱機輥子(zi)上轉動平🧑🏾‍🤝‍🧑🏼穩，方(fāng)可使用，而且爲(wei)了防止預熱時(shí)傾倒，可以将破(po)損的料餅夾在(zai)中間。在投入料(liào)筒時，最好将破(pò)損的料餅置于(yú)底部或頂部，這(zhe)樣可以改善料(liào)餅之🆚間的溫差(cha)。對于破損嚴重(zhòng)的料餅，隻能放(fang)棄不用。

   (2)、料餅預(yu)熱時放置不當(dāng)。在預熱結束取(qǔ)出料餅時，往往(wang)會發現🔴料餅的(de)兩端比較軟，而(er)中間的比較硬(ying)，溫🐕差較🧑🏾‍🤝‍🧑🏼大。一般(bān)預熱溫度設置(zhi)在84-88℃時，溫差在8～10℃左(zuo)右，這樣封裝成(cheng)形時最容易出(chu)✂️現麻點缺陷。要(yào)解決因溫差較(jiao)大而引起的麻(ma)點💃🏻缺陷，可以✂️在(zai)預熱時将各料(liao)餅⛷️之間留有一(yī)定的空隙來放(fang)置，使各料餅都(dōu)能充分均勻受(shòu)熱。經驗🔴表明，在(zài)投料時先投中(zhong)間料餅後投兩(liǎng)端料餅，也會改(gǎi)🌈善這種因溫差(chà)較♌大而帶來的(de)缺陷。

   (3)、預熱機加(jiā)熱闆高度不合(hé)理，也會引起受(shòu)熱不均勻，從而(ér)導緻麻點的産(chǎn)生。這種情況多(duō)發生在同一預(yù)熱機🌈上使用不(bu)同大小的料餅(bǐng)時，而沒有調整(zheng)加熱闆的高度(dù)，使得加熱闆與(yu)料餅距離忽🍉遠(yuan)忽近，以至于料(liào)餅受🙇‍♀️熱不均。經(jing)驗證明，它們之(zhī)間比⭐較合理的(de)距離是3-5mm，過近或(huo)者過遠均不合(hé)适。

   4、封裝成形沖(chong)絲及其對策

   在(zai)封裝成形時，EMC呈(chéng)現熔融狀态，由(yóu)于具有一定的(de)熔融🏃‍♂️黏度🚩和流(liu)動速度，所以自(zì)然具有一定的(de)沖力，這種沖力(lì)作🌏用在金絲😘上(shang)，很容易使金絲(sī)發生偏移，嚴重(zhòng)的會造成金絲(si)沖斷🔆。這種沖🧑🏾‍🤝‍🧑🏼絲(si)現象👄在塑封的(de)過程中是很㊙️常(chang)見的，也是無法(fa)完全消除的，但(dan)是如果🏃‍♂️選擇适(shi)當的黏度和流(liú)速還是可以控(kong)制在良品範圍(wei)之内的。EMC的熔融(rong)黏度和流動速(sù)度對金絲的沖(chòng)力影響，可以通(tong)過建立一個數(shu)學模型來解釋(shì)。可以假設熔融(rong)的EMC爲理想流體(tǐ)，則沖力F=KηυSinQ，K爲常數(shù)，η爲EMC的熔融黏🙇🏻度(du)，υ爲流動速度，Q爲(wèi)流動方向與金(jin)絲的夾角。從公(gong)式可以看出：η越(yue)大，υ越大，F越大;Q越(yuè)大，F也越大;F越大(da)，沖絲越嚴重。

   要(yào)改善沖絲缺陷(xian)的發生率，關鍵(jiàn)是如何選擇和(he)控⛱️制EMC的🏒熔融黏(nian)度和流速。一般(ban)來說，EMC的熔融黏(nian)度是由高到低(dī)再到高的一個(ge)變化過程，而且(qie)存在一個低黏(nian)度期，所以選擇(zé)一個合理的注(zhu)塑時間，使模腔(qiāng)中的EMC在低黏度(du)期中流動，以減(jiǎn)少沖力。選擇一(yi)個合适♋的流動(dong)速度也是減小(xiǎo)沖🔞力的有效辦(bàn)法，影響流動速(sù)度的因素很多(duō)，可以從注塑㊙️速(sù)度、模具溫度🌈、模(mo)具🚶‍♀️流道、澆口⛷️等(děng)因素來考慮。另(lìng)外，長金絲的封(feng)裝産品比🔞短金(jīn)絲的封裝産品(pin)更容易發生沖(chòng)絲現象，所以芯(xīn)片的尺寸與小(xiǎo)島的尺寸要匹(pi)配，避免大島小(xiao)芯片現象，以減(jian)小沖🔴絲程度。)

  5、封(feng)裝成形開裂及(ji)其對策

  在封裝(zhuāng)成形的過程中(zhōng)，粘模、EMC吸濕、各材(cái)料的膨脹系數(shu)不匹配等❗都會(hui)造成開裂缺陷(xian)。

   對于粘模引起(qǐ)的開裂現象，主(zhu)要是由于固化(hua)時間過短、EMC的脫(tuo)模性能較差或(huo)者模具表面玷(dian)污等因素❄️造成(chéng)的。在‼️成形工藝(yì)🤞上，可💘以采取延(yán)長固化時間，使(shǐ)之充分固化;在(zài)材料方面，可以(yǐ)改善EMC的脫模性(xìng)能;在🥵操作方面(miàn)，可以每模👉前将(jiāng)模具表面清除(chú)幹淨，也可以将(jiang)模具表面塗上(shàng)适量的脫模劑(jì)。對㊙️于EMC吸濕引起(qǐ)🏒的開裂現象，在(zài)工藝上，要保證(zheng)在保管和恢複(fu)👈常溫的過程中(zhong)，避免吸濕的發(fā)生;在材料🈲上，可(ke)以選擇具有高(gao)Tg、低膨脹、低吸水(shuǐ)☂️率、高黏結力的(de)EMC。對于各材料膨(péng)脹系數不匹配(pèi)引起的開裂現(xiàn)⚽象，可以選擇與(yǔ)芯片🈲、框架等材(cái)料膨脹系數相(xiàng)匹配的

  6、封裝成(chéng)形溢料及其對(duì)策

   在封裝成形(xing)的過程中，溢料(liào)又是一個常見(jiàn)的缺陷形式，而(er)這種缺陷本身(shen)對封裝産品的(de)性能沒有影響(xiang)，隻會影響後來(lai)的可焊性和外(wai)觀。溢料産生的(de)原因可以🔴從兩(liǎng)個方面來考慮(lǜ)，一是材料方面(miàn)，樹脂黏度過低(di)、填料粒度分⭐布(bù)不合理等都會(hui)引起溢料的發(fa)生，在黏度的允(yǔn)許範圍✔️内，可以(yi)選擇🌈黏度較大(dà)的📧樹脂，并調整(zheng)填料的粒度分(fen)布，提高填充量(liang)，這💁樣可❗以從EMC的(de)自身上提高其(qi)抗💰溢料性能;二(er)是封裝工藝方(fang)面，注塑壓力過(guo)大，合模壓力過(guò)低，同樣可以引(yǐn)起溢料的産生(sheng)，可以通過适當(dang)降低注塑壓力(li)和提高🔱合模壓(ya)力，來改善這一(yi)缺🌈陷。由于塑封(fēng)模長期使用後(hou)表面磨損或基(jī)座不平🧑🏾‍🤝‍🧑🏼整，緻使(shi)合模後的間隙(xì)較大，也會造成(cheng)溢料，而生産中(zhong)見到的嚴重溢(yì)料現象往往都(dōu)是這種原因引(yǐn)起的，可以盡量(liàng)減少磨損，調整(zheng)基座的平整😘度(dù)，來解決這種溢(yì)料缺陷。

   7、封裝成(chéng)形粘模及其對(dui)策

   封裝成形粘(zhān)模産生的原因(yin)及其對策：A、固化(hua)時間太短，EMC未完(wan)全固化而造成(chéng)的粘模，可以适(shi)當延長固化時(shi)間，增加合模時(shi)間使之充分固(gù)化;B、EMC本身脫模性(xing)能較差而造成(chéng)的粘模隻能從(cong)材料方面來改(gǎi)善EMC的脫模性能(neng)，或🛀🏻者封裝成形(xíng)的過程中，适當(dāng)的外加脫模🐇劑(jì);C、模具表面沾污(wū)也會引起粘模(mó)，可以通過清洗(xǐ)模具來解決;D、模(mo)具🐪溫度過低同(tong)樣會引起粘模(mó)現象，可以适當(dāng)提高模具溫度(du)來加以改善。   

  8.結(jié)語

    總之，塑封成(cheng)形的缺陷種類(lèi)很多，在不同的(de)封裝形式上有(yǒu)不🔞同的表現形(xíng)式，發生的幾率(lǜ)和位置也有📧很(hen)大的差異，産生(shēng)的原因也比較(jiao)複雜，并且互相(xiàng)牽連，互相影響(xiǎng)，所以應該✏️在分(fèn)别研究的基礎(chu)上，綜合考慮，制(zhì)定出相應的行(háng)之有效🙇🏻的解決(jue)方法與對策。
 

   文(wen)章整理：昊瑞電(diàn)子/