EMC封裝介紹
封裝的目的及對塑封料的要求 一、封裝目的: 保護晶片,防止刮傷。 阻絕濕氣、粉塵、污物等進入晶片,避免腐蝕發生。 提供機械保護,支持導線架。 有效將內部運作產生的熱能排出。 二、封裝要求: 1.可靠性: (1)吸水率、透濕率低; (2)內應力小; (3)純度高; (4)熱傳導率高; (5)与芯片、引線框架的黏附力高; (6)具有較高的高溫強度; (7)低α射線 2.成形性: (1)成形時間短; (2)流動性適宜; (3) 脫模性好; (4)固化收縮小 長興公司技術部
原材料之作用
環氧塑封料的製造概要
封裝材料流動、硬化行跡
封裝材料流動、硬化行跡
環氧塑封料不同溫度下模流特性
環氧塑封料固化特性-1
環氧塑封料固化特性-2
塑封材料不同溫度粘度變化情況 黏 度 (Pa.sec) 103 102 145 165 185 101 50 Tm(℃ ) Measured Calculated 145 165 185 101 50 時 間 (sec)
氣孔產生的原因
硅粉填充量與線膨脹係數的關係 Fe Si 7 6 5 4 結 晶 硅 3 Ai α- 氧 化 鋁 2 Cu Au 1 熔 融 硅 20 40 線 膨 脹 率 6 5 4 結 晶 硅 3 Ai α- 氧 化 鋁 2 Cu Au 1 Fe 熔 融 硅 Si 20 40 60 80 100 硅 粉填充量
硅粉填充量與熱傳導率的關係 熱 傳 導 率 100 1000 10 α- 氧 化 鋁 結晶硅 熔融硅 20 40 60 80 100 10-4 cal/cm sec ℃ 20 40 60 80 100 硅 粉填充 量 (Vol% )
包裝、儲存與回溫管理 10℃ 20℃ 25℃ 40℃
封裝過程應注意事項 一、儲存 放置低于10 ℃以下的環境溫度下密封儲存 防潮和避免陽光直射 保存期限為一年 二、醒料 醒料時要密封包裝, 避免材料吸潮 在室溫(25℃ )回溫24小時後方可使用, 並在48小時內使用完 當錠粒料再次使用時, 回溫 (即二次醒料) 後24小時以內必須全部使用完. 三、模封 使用時避免高頻預熱機使箱內料餅受熱,,影響材料流動性 控制預熱溫度,預熱好后10秒內應開始轉遞成型 調整模封工藝,,確保封裝后產品的電氣性質、機械性質及外觀合格 避免人為加快材料的固化速度,確保品質 優先醒料優先使用的原則使用塑封料
封裝過程應注意事項 四、清模 清模餅(清模粉)需密封儲存,避免吸潮 而影響清模效果 每次清模要徹底,否則長期 的模具髒污會無法清除,造成所謂模具中毒 清模餅為清洗流道及型腔里的髒污,清模粉為清洗模具表面及排氣口的髒污 五、后固化 目的,確保材料固化完全,具有一定的硬度、強度、體積阻抗及電氣性能等 建議后固化條件,175℃/4~8hrs 經后固化,膠皮會硬化,從而去膠容易
封裝過程應注意事項 六、電鍍 5H液處理 目的:1.膠皮軟化,容易去除 2.塑封體表面處理,確保打印牢度 度、溫度、延長浸泡時間 稀硫酸工藝 1.裸銅引線在5H浸泡前增加稀酸工藝,有助于膠皮軟化 2.稀酸條件,室溫下10%濃度浸泡10~30min
封裝過程應注意事項 七、印字 打印 方式 1.熱固化油墨 2.UV油墨 3.激光打印 油墨固化 1.熱固化油墨,150℃ 固化2~3hrs 2.UV油墨固化取決于,UV強度、UV燈管与固化面距 離及UV照射時間 3.激光打印控制刻痕的寬度和深度,不存在牢度問題 4.油墨的儲存、使用要注意溫度、溼度及曝露在空氣中的時間 八、成品測試包裝
常見之問題及Trouble Shooting 操作性 注塑不滿 沾模 髒模 外觀 氣孔 溢料 鼓泡 油斑、花斑 翹屈 電氣性質 氣密性 熱應力…. 長興公司技術部
操作性問題及Trouble Shooting 注塑不滿 回溫不足或過頭 → 制定回溫管理的SOP 預熱不足或壓力不足 → 提高預熱時間、溫度或提高注塑壓力 塑封料過期或 轉進速度太慢 → 加快轉進速度 模溫過高或過低 → 調整適當的模溫 封裝材料在沖桿間隙處逃料 → 檢查料筒及沖桿的直徑,匹配更換 注入口、排氣端 阻塞 → 清理注入口和排氣端溢料 沾模 回溫不足 → 制定回溫管理的SOP 塑封料吸濕過多 → 檢查回溫歷史,及包裝完整性 模具材質及表面不佳 → 清完模後使用脫模塊 模具表面殘留物形成氧化膜或不同塑封料相容性不佳 → 清膜 塑封料選擇不適當或過期 材料固化硬度不足 → 提高模具溫度或延長材料固化時間
外觀問題及Trouble Shooting 髒模 模具汙染嚴重 → 重新清潔模具 模具磨損 → 重新修復模具或製作模具 封裝材料固化不足 → 延長固化時間或適當提高模具溫度 塑封料選擇不適當或清膜不徹底 → 加強清膜次數 氣孔 進膠口、排氣孔阻塞 → 清理進膠口、排氣孔 轉速過快, 材料噴流造成進膠口氣孔 → 降低轉進速度及模溫或增加轉進壓力 模具設計及框架構造使上下模流動不平衡 → 提高轉進壓力、轉進速度及對上下模溫差進行調整 料筒與塑封料外徑尺寸差異過大 → 更改塑封料外徑尺寸 塑封料打餅密度不足 → 打餅密度要求 材料吸濕嚴重或回溫不足→ 回溫管理及檢查包裝 模具設計不當(澆道,澆口的設計) → 同模具製造商討論對策
外觀問題及Trouble Shooting 溢料 模具磨損嚴重 → 模具修理 模具上下不平衡 → 平衡度調整 注塑壓過大或合模壓過小 → 適當調整注塑壓 力及合模壓力 金屬線架公差較大 → 選用合格的金屬線架 模具不清潔 → 檢查並清潔模具 塑封料流動性過高 → 適當降低模具溫度,提高合模壓力 鼓泡 料筒與塑封料外徑尺寸差異過大 → 更改塑封料外徑尺寸 吸濕過頭 → 回溫管理及檢查包裝 回溫不足 → 回溫管理 固化不足 → 提高模具溫度、模壓或延長固化時間
外觀問題及Trouble Shooting 油斑、花斑 模具髒污 → 檢查模具,並徹底 清模 塑封料脫模成分不恰當 → 選擇合適的塑封材料 翹屈 固化不足 → 延長固化時間或升高模溫 反應收縮 → 使用高玻璃轉移溫度之塑封料或延長模封時間 熱收縮 → 選擇適當熱膨脹係數之塑封料 打印牢度 打印前處理試劑的濃度不夠 → 適當提高處理試劑的濃度 打印前試劑處理的時間不夠 → 適當延長試劑處理時間 打印前處理試劑的溫度不夠 → 選擇適當熱膨脹係數之塑封料 烘箱溫度或烘烤時間不當 → 調整至適當的烘箱溫度或適當時間 油墨的選擇或儲存不當 → 選擇適當油墨,並正確儲存 封裝材料離型劑的用量過多 → 適當減少離型劑的用量
影響二極管電性因素 二極管封裝流程 影響電性因素 芯片 → 焊接 → 酸洗 → 塗白膠 → 白膠固化 → 模封 → 后固化 →電鍍 → 打印→ 油墨固化 → 包裝 影響電性因素 焊接質量:焊片、焊接溫度、時間,冷卻溫度的控制等 酸洗質量:酸液純度、溫度、酸洗時間、酸洗深度等 塗白膠管控:白膠純度、粘度、揮發性物質含量、塗膠厚度以 及塗膠環境等 白膠固化:固化時間、溫度的控制 模封工藝控制:模溫、轉進壓力、轉進速度、保壓 時間、固化時間、CRC及EMC性質等 后固化:溫度、時間的控制 電鍍管控: 油墨固化: