芯片封装可靠性系统培训PPT(共 36张)
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集成电路芯片封装技术培训课程(ppt-35页)全
微电子技术发展对封装的要求
四、高密度化和高引脚数
高密度和高I/O数造成单边引脚间距缩短、封装难
度加大：焊接时产生短路、引脚稳定性差
解决途径：
采用BGA技术和TCP（载带）技术
成本高、难以进行外观检查等。
微电子技术发展对封装的要求
五、适应恶劣环境
密封材料分解造成IC芯片键合结合处开裂、断路
解决办法：寻找密封替代材料
Ceramic
Ceramic or
Thin Film on Ceramic
Thin Film on PWB
PWB-D
•Integration to
BEOL
•Integration in
Package level
PWB-Microation at
System level
1、电源分配：传递电能-配给合理、减少电压损耗
2、信号分配：减少信号延迟和串扰、缩短传递线路
3、提供散热途径：散热材料与散热方式选择
4、机械支撑：结构保护与支持
5、环境保护：抵抗外界恶劣环境（例：军工产品）
确定封装要求的影响因素
成本
外形与结构
产品可靠性
性能
类比：人体器官的构成与实现
微电子封装技术的技术层次
芯片，但两类芯片的可靠性和成本不同。
封装材料
芯片封装所采用的材料主要包括金属、陶瓷、
高分子聚合物材料等。
问题：如何进行材料选择？
依据材料的电热性质、热-机械可靠性、技术和
工艺成熟度、材料成本和供应等因素。
表1.2-表1.4
封装材料性能参数
介电系数：表征材料绝缘程度的比例常数，相对值，通常介
电系数大于1的材料通常认为是绝缘材料。
芯片封装专业知识培训讲义
1500
100 pF
Device Under Test
芯片封装研专究业生知教识育培训
新一代封装技术（柔性连接）
芯片封装研专究业生知教识育培训
新一代封装技术（3D连接）
Packaging Technology with 2 or More DIE Stacked in a Single Package or Multiple Packages Stacked Together
芯片封装研专究业生知教识育培训
CSP模式
・Wrist Camera (Fujitsu) ・G-SHOCK Watch (IEP)
Wire-bonding
27mm
WLCSP
shrink
30mm
75% down-size mounting area
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（ Flip-chip ）
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（邦定）
Two methods
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（结构形式）
过孔和表面贴装形式
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装（高级模式）
Bond wires contribute parasitic inductance Fancy packages have many signal, power layers
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装发展史
1959 - Planar technology invented
芯片封装研专究业生知教识育培训
芯片封装发展史
1960 - Epitaxial deposition developed Bell Labs developed the technique of Epitaxial
封装可靠性及失效分析 ppt课件
• 收集现场失效数据
封装可靠性及失效分析
• 电测技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 打开封装
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 失效定位技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 微焦点X射线检测
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法原理
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 疲劳寿命与应力和应变的关系
封装可靠性及失效分析
• 应力应变洄滞曲线
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
扩散引起的失效-铝钉
封装可靠性及失效分析
• 铝钉的形成过程
封装可靠性及失效分析
• 扩散引起的失效-紫斑
影响芯片键合热疲劳寿命的因素
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 焊点形状对疲劳寿命的影响
封装可靠性及失效分析
• 焊点界面的金属间化合物
封装可靠性及失效分析
• 老化时间对接头强度的影响
封装可靠性及失效分析
• 由热失配导致的倒装失效
封装可靠性及失效分析
• 钎料合金的力学性能对寿命的影响
封装可靠性及失效分析
• 电测技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 打开封装
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 失效定位技术
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 微焦点X射线检测
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法
封装可靠性及失效分析
• 激光温度响应方法原理
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 疲劳寿命与应力和应变的关系
封装可靠性及失效分析
• 应力应变洄滞曲线
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
ACF键合的剥离强度失效
封装可靠性及失效分析
扩散引起的失效-铝钉
封装可靠性及失效分析
• 铝钉的形成过程
封装可靠性及失效分析
• 扩散引起的失效-紫斑
影响芯片键合热疲劳寿命的因素
封装可靠性及失效分析
封装可靠性及失效分析
• 焊点形状对疲劳寿命的影响
封装可靠性及失效分析
• 焊点界面的金属间化合物
封装可靠性及失效分析
• 老化时间对接头强度的影响
封装可靠性及失效分析
• 由热失配导致的倒装失效
封装可靠性及失效分析
• 钎料合金的力学性能对寿命的影响
《集成电路封装和可靠性》培训课件：芯片互连技术
Forming/Singular (FS 去框/ 成型)
Lead Scan (LS 检测)
Packing (PK 包装)
集成电路封装测试与可靠性
1 电子级硅所含的硅的纯度很高，可 达 99.9999 99999%
1 中德电子材料公司制作的晶棒(长度 达一公尺，重量超过一百公斤)
集成电路封装测试与可靠性
debris l e f t over from the grinding process.
1 Process Methods:
1)Coarse grinding by mechanical. ( 粗磨)
2)Fine polishing by mechanical or plasma etching. ( 细磨抛光)
14
集成电路封装测试与可靠性
Wire Bonding Technology -- Die Attach Process
Purpose:
The die attach process i s to attach the sawed die in the right orientation accurately onto the substrate with a bonding medium in between to enable the next wire bond f i r s t level interconnection operation .
刀刃
集成电路封装测试与可靠性
切割设备示意图
晶圆 工作台
Dicing Blade
Silicon Wafer Flame
Flame
Blue Tape
两次进刀切割法
Wafer sawing
集成电路封装测试与可靠性
Lead Scan (LS 检测)
Packing (PK 包装)
集成电路封装测试与可靠性
1 电子级硅所含的硅的纯度很高，可 达 99.9999 99999%
1 中德电子材料公司制作的晶棒(长度 达一公尺，重量超过一百公斤)
集成电路封装测试与可靠性
debris l e f t over from the grinding process.
1 Process Methods:
1)Coarse grinding by mechanical. ( 粗磨)
2)Fine polishing by mechanical or plasma etching. ( 细磨抛光)
14
集成电路封装测试与可靠性
Wire Bonding Technology -- Die Attach Process
Purpose:
The die attach process i s to attach the sawed die in the right orientation accurately onto the substrate with a bonding medium in between to enable the next wire bond f i r s t level interconnection operation .
刀刃
集成电路封装测试与可靠性
切割设备示意图
晶圆 工作台
Dicing Blade
Silicon Wafer Flame
Flame
Blue Tape
两次进刀切割法
Wafer sawing
集成电路封装测试与可靠性
IC工艺技术13集成电路可靠性PPT79页课件
硅片级可靠性（工艺可靠性）
产品可靠性取决于设计，工艺和封装 相同设计规则，相同工艺和封装的不同产品应有相同的可靠性水平 可靠性要从源头－设计抓起 可靠性是内在质量，是靠‘做’出来的，不是靠‘测’出来的
可靠性设计
电路设计的可靠性考虑 器件和版图结构设计的可靠性考虑 工艺设计的可靠性考虑
可靠性设计 －电路设计时的考虑
耗损失效期
在曲线的最后区域，失效速率急剧上升，意味着封装器件达到了预期寿命，诸如开裂和过度的应力不可能对该区域有重大影响，因为这些问题造成的失效应更早出现。引起该失效的最典型的原因是较慢锈蚀过程的累积效应。失效速率开始快速上升的时间应该超过系统的预期寿命，以保证消费者的质量要求。
（三）硅片级可靠性设计和测试
可靠性试试验 (1)
可靠性评价不可能等待器件自然失效后再进行测试和分析，而是通过一系列模拟环境和加速试验，使器件在较短的时间内失效，然后再进行失效机理的分析。 加速因子包括潮气、温度、一般的环境应力和剩余应力等。 设计合理的加速试验，可以达到检测器件可靠性的目的。 选择合适的样本数也是可靠性试验的关键参数之一，因为样本数少了，不能真实反映器件的可靠性，样本数太大的话，又会造成资源的浪费，需用数理统计方法，合理选择样本数。
28
MTTF (Years) 125oC 60% UCL
243
MTTF (Years) 90oC 60% UCL
4060
温度循环（T/C）
条件： 500 cycles, -65℃ to +150℃ at a ramp rate of 25℃/min and with 20 min dwell at each temperature extreme 目的：模拟环境温度变化,考核温度交替变化对产品机械/电性能的影响，暴露粘片/键合/塑封等封装工艺/材料缺陷，及金属化/钝化等圆片工艺问题 失效机理：不同材料间热膨胀系数差异造成界面热匹配问题，造成金线断裂、键合脱落致使开路，塑封开裂使密封性失效、界面分层使热阻增大 、钝化层开裂、硅铝接触开路、芯片开裂
产品可靠性取决于设计，工艺和封装 相同设计规则，相同工艺和封装的不同产品应有相同的可靠性水平 可靠性要从源头－设计抓起 可靠性是内在质量，是靠‘做’出来的，不是靠‘测’出来的
可靠性设计
电路设计的可靠性考虑 器件和版图结构设计的可靠性考虑 工艺设计的可靠性考虑
可靠性设计 －电路设计时的考虑
耗损失效期
在曲线的最后区域，失效速率急剧上升，意味着封装器件达到了预期寿命，诸如开裂和过度的应力不可能对该区域有重大影响，因为这些问题造成的失效应更早出现。引起该失效的最典型的原因是较慢锈蚀过程的累积效应。失效速率开始快速上升的时间应该超过系统的预期寿命，以保证消费者的质量要求。
（三）硅片级可靠性设计和测试
可靠性试试验 (1)
可靠性评价不可能等待器件自然失效后再进行测试和分析，而是通过一系列模拟环境和加速试验，使器件在较短的时间内失效，然后再进行失效机理的分析。 加速因子包括潮气、温度、一般的环境应力和剩余应力等。 设计合理的加速试验，可以达到检测器件可靠性的目的。 选择合适的样本数也是可靠性试验的关键参数之一，因为样本数少了，不能真实反映器件的可靠性，样本数太大的话，又会造成资源的浪费，需用数理统计方法，合理选择样本数。
28
MTTF (Years) 125oC 60% UCL
243
MTTF (Years) 90oC 60% UCL
4060
温度循环（T/C）
条件： 500 cycles, -65℃ to +150℃ at a ramp rate of 25℃/min and with 20 min dwell at each temperature extreme 目的：模拟环境温度变化,考核温度交替变化对产品机械/电性能的影响，暴露粘片/键合/塑封等封装工艺/材料缺陷，及金属化/钝化等圆片工艺问题 失效机理：不同材料间热膨胀系数差异造成界面热匹配问题，造成金线断裂、键合脱落致使开路，塑封开裂使密封性失效、界面分层使热阻增大 、钝化层开裂、硅铝接触开路、芯片开裂
半导体器件可靠性物理(课堂PPT)
突破性的工作很难出现，产品的性能都大体相当
提高竞争力和市场占有率，要求产品
稳定－成品率高
耐用－寿命长
因此，可靠性工作得到重视。几乎所有的半导体生产厂都有可靠性 研发部门。
29
绪论
半导体可靠性物理学
研究领域、研究任务
半导体可靠性物理学
产生过程及其重要性
半导体可靠性物理学
课程的重点
绪论
是什么？ 干什么？ 为什么学？ 学什么？
与半导体物理学的区别
t=0 半导体物理学
研究范围
半导体可靠性物理学
半导体物理学
半导体可靠性物理学
12
绪论
半导体可靠性物理学的主要分支
半导体器件的可靠性
研究领域和任务
器件可靠性指产品的寿命特点、使用维修情况、完 成任务的能力大小，是产品质量的重要指标之一。
器件可靠性问题也是产品质量问题
13
绪论
半导体器件可靠性问题
起小电流增益减少等。
• 使用问题引起的损坏：静电损伤、电浪涌损伤、机械损伤，过高温度引起的破
坏、干扰信号引起的故障、焊剂腐蚀管腿等。
18
器件失效分析的作用
绪论
工艺和设计的纠正措施
原材料
工艺质量控制
失 效 分 析
可靠性试验
工艺范
生产工序 工艺筛选
产品筛选
使用和设计的纠正措施
机器装调和运行
19
绪论
随着集成度的提高
• 失效因素增加－氧化层击穿、器件特性退化、电迁移、
ESD、NBTI等等
• 总体失效的可能性增大－很难同时保证成千上万个器
件都不失效
22
绪论
半导体可靠性物理学
产生过程
IC-封装技术 ppt课件
QFN(1.0mil) TQFN(0.8mil)
DFN(1.0mil) TDFN(0.8mil)
KPAK
Saw
PPT课件
Punch
13
DIP
SOP
MSOP
SSOP
பைடு நூலகம்
TSSOP
SOP
SOP-P
SSOP
Mini-SOP TSSOP
SOP-Exposed pad PPT课件
14
LQFP(1.6mm) TQFP(1.2mm)
• BGA/PBA: Ball/ Pin Grid Array
• TAB: Tape Automated BondingPPT课件
9
封裝體外型簡介
雙排引腳封裝 (DIP)
單排引腳封裝 (SIP)
薄小外形輪廓封裝 (TSOP)
四方扁平封裝 (QFP)
有引腳晶片塑膠載器 (PLCC)
PPT课件
無引腳晶片載器 (LCC)
PPT课件
24
PPT课件
25
IC封裝流程:晶圓研磨(Wafer grinding)
製程目的:將晶片從背面磨至適當厚度,以符合相關封裝體 之需求.
研磨目的
1.防止翹曲(Warpage)
2.平衡上下模流,防止灌不滿或保護層剝離
3.薄型封裝需求:DIP--不磨; PLCC,QFP--19mil; TSOP,TQFP--12mil
10
SOT-23(1.45mm) 3,5,6,8L TSOT-23(0.8mm)
JSOT 6,8L
SOT-89 3,5L
SOT-223 3L
廠內封裝體
SC-70 3L5L
PPT课件
11
TO-220 3L,5L
DFN(1.0mil) TDFN(0.8mil)
KPAK
Saw
PPT课件
Punch
13
DIP
SOP
MSOP
SSOP
பைடு நூலகம்
TSSOP
SOP
SOP-P
SSOP
Mini-SOP TSSOP
SOP-Exposed pad PPT课件
14
LQFP(1.6mm) TQFP(1.2mm)
• BGA/PBA: Ball/ Pin Grid Array
• TAB: Tape Automated BondingPPT课件
9
封裝體外型簡介
雙排引腳封裝 (DIP)
單排引腳封裝 (SIP)
薄小外形輪廓封裝 (TSOP)
四方扁平封裝 (QFP)
有引腳晶片塑膠載器 (PLCC)
PPT课件
無引腳晶片載器 (LCC)
PPT课件
24
PPT课件
25
IC封裝流程:晶圓研磨(Wafer grinding)
製程目的:將晶片從背面磨至適當厚度,以符合相關封裝體 之需求.
研磨目的
1.防止翹曲(Warpage)
2.平衡上下模流,防止灌不滿或保護層剝離
3.薄型封裝需求:DIP--不磨; PLCC,QFP--19mil; TSOP,TQFP--12mil
10
SOT-23(1.45mm) 3,5,6,8L TSOT-23(0.8mm)
JSOT 6,8L
SOT-89 3,5L
SOT-223 3L
廠內封裝體
SC-70 3L5L
PPT课件
11
TO-220 3L,5L
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器件必须按照下列条件进行： • a.)工厂条件为温度≤30℃，湿度≤60%时，168小时（若此处空白，参见
相邻的条码标签）内安装 • b.)在湿度＜20%的环境下储存 • 3.若器件符合下列条件，要求安装前烘烤. • a.)温度为23加减5度时，湿度指示卡的读数＞10%. • b.)不符合2a或2b. • 4.若要求烘烤，器件烘烤时间为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • b.)高温器件容器在115℃加减5℃下烘烤8小时 • 口袋密封日期： • (若此处空白，参见相邻的条码标签)
6
产品防湿等级对应的不同包装要求
• LEVEL 1 求;
• LEVEL 2 • •
• LEVEL 3 •
产品在小于30C/85%相对湿度下存放时,包装无特殊要
产品在30C/60%条件下1年内存放时,包装无特殊要求 但是很多情况下,特别是产品在南方存放时,湿度比较高, 产品要达到1年的存放期,包装要作适当的防湿措施;
“集成电路封装可靠性原理、 案例分析及方案解决”高级研 修班
1
可靠性常用术语
2
集成电路封装常用可靠性试验对应的缺点项目
3
产品防湿等级定义
• 防湿等级
• LEVEL 1 • LEVEL 2 • LEVEL 3 • • • •
非密封包装状态下存放期
标准吸湿考核条件
在小于30C/85%相对湿度无期限 85C/85% 168小时
5
如产品已经吸湿使用前如何处理
• 对产品进行烘烤，烘烤条件一般为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • 如装在塑料管里的SOP产品 • b.)对编带产品在65℃~80℃下烘烤48~72小时 • c.)高温器件容器在115℃~125 ℃下烘烤8小时, • 如装在托盘里的QFP产品
温下迅速膨胀,从而产生产品内部的界面分层，导致连接线开路、
芯片损伤等缺点，严重的造成胶体鼓胀或裂开,即我们常说的”爆
米花”效应.
• 一般来讲如回风炉温度由240°C变成260 °C ,则其蒸气压变成原 来的2.12倍.
• ”爆米花”效应不是QFP产品的特有的，SOP、SSOP、TSSOP等产品 也因为吸湿经常产生
在小于30C/60%条件下,包装无防湿措施仅能保存1周, 所以产品如要长时间保存,应该采取密封包装;
7
LEVEL3产品防湿标签例子
• 注意: 袋内含湿敏器件 • 1.器件在密封袋内的寿命为：温度＜40℃，湿度＜90%下的寿命是12个
月 • 2.密封袋开封后，需要进行红外回流、气相回流、波峰焊或等效处理的
•
除非该封装可靠性的项目已经覆盖该框架的该情况
10
塑封料对产品可靠性的影响
塑封料对产品可靠性的影响是非常大的
11
塑封料对产品可靠性的影响
塑封料的成分
成分 树脂 硬化剂 填充料 催化剂 耦合剂 阻燃剂 着色剂 润滑剂 应力释放剂 流性提高剂 粘附提高剂 离子获取剂
重量 % 5-20 3-10 70-90 <2 <1 <3 <1 <1 <3 <3 <1 <1
功能 提供交联反应 提供交联反应 改善物理特性，降低成本 加快反应速度 联结树脂和填充料 满足 UL-94 要求 颜色 有助脱模 降低内部应力 提高流性，降低粘度 提高对 L/F，ST 粘附性 提高可靠性
12
塑封料对产品可靠性的影响
1 SPIRAL FLOW （CM） 2 GEL TIME （AT 175度） 3 VISCOSITY Pa.s 4 THERMAL EXPANSION 1 *10E-5/度 5 THERMAL EXPANSION 2 *10E-5/度 6 TG 7 THERMAL CONDUCTIVITY cal/cm*sec*度 8 FLEXURAL STRENGTH AT 25度 kgf/mm*mm 9 FLEXURAL MODULUS AT 25度 kgf/mm*mm 10 FLEXURAL STRENGTH AT 240度 kgf/mm*mm 11SPECIFIC GRAVITY 12 VOLUME RESISTVITY AT 150度 OM-cm 13 UL FLAME CLASS 14 WATER ABOSORPTION (BOLLING 24 HOURS) 15 EXTRACTED NA+(PPM) 16 EXTRACTED CL-(PPM) 17 FILLER DIAMETER (um) 18 PH 19 SHORE D HARDNESS 20 SHRINKAGE
在30C/60%条件下1年
85C/60% 168小时
在小于30C/60%条件下1周
30C/60% 192小时
加速=60C/60% 40小时
SAMPLE：50
4
塑料封装是非气密封装
•
塑料封装属于非气密封装,塑料封装采用的塑封料和导电胶是有
一定吸水率的材料,其吸水率通常在千分之几到千分之十几左右,产
品吸收一定程度的湿气之后,在波峰焊或者红外回流焊时,湿气在高
13
塑封料对产品可靠性的影响
我们需要什么样的塑封料
高粘结力 低吸水率 高抗弯强度 PH值5.2~7.5 低卤素 低应力 高稳定性
1.对薄形而且面积大的产品要充分考虑料饼的吸湿性带来的失效风险，以及料饼 收缩带来的产品翘曲。
2.对芯片在塑封体内占的面积很大的时候，必须考虑到冲切等时候受的力很多直 接加到芯片上，塑封料的抗弯强度、模量要被考虑。
• 3.和导电胶的挥发物、吸水率、粘结力、耐高温性能有关
• • 4.和产品的芯片大小、封装的引线框架基岛大小、封装体内塑封料本身
结合面积占塑封体面积有关
• 5.和各站封装工艺有关
• 6.与产品的设计结构有关
• * 所有表贴封装的产品芯片与基岛面积比最小为30%.
•
若低于30%需进行工程风险评估(做MSL考核),
8
产品防湿等级试验流程
*****
芯片来源更换时可以也按照流程做可靠的实验,正常后有关
• 1.和封装形式有关,湿气敏感度按照封装形式由强到弱的大致顺序为 BGA\TQFP\LQFP\QFP\TSSOP\SSOP\SOP\SOT\TO\SDIP\DIP
• 2.和塑封材料吸水率、粘结力、耐高温性能有关
相邻的条码标签）内安装 • b.)在湿度＜20%的环境下储存 • 3.若器件符合下列条件，要求安装前烘烤. • a.)温度为23加减5度时，湿度指示卡的读数＞10%. • b.)不符合2a或2b. • 4.若要求烘烤，器件烘烤时间为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • b.)高温器件容器在115℃加减5℃下烘烤8小时 • 口袋密封日期： • (若此处空白，参见相邻的条码标签)
6
产品防湿等级对应的不同包装要求
• LEVEL 1 求;
• LEVEL 2 • •
• LEVEL 3 •
产品在小于30C/85%相对湿度下存放时,包装无特殊要
产品在30C/60%条件下1年内存放时,包装无特殊要求 但是很多情况下,特别是产品在南方存放时,湿度比较高, 产品要达到1年的存放期,包装要作适当的防湿措施;
“集成电路封装可靠性原理、 案例分析及方案解决”高级研 修班
1
可靠性常用术语
2
集成电路封装常用可靠性试验对应的缺点项目
3
产品防湿等级定义
• 防湿等级
• LEVEL 1 • LEVEL 2 • LEVEL 3 • • • •
非密封包装状态下存放期
标准吸湿考核条件
在小于30C/85%相对湿度无期限 85C/85% 168小时
5
如产品已经吸湿使用前如何处理
• 对产品进行烘烤，烘烤条件一般为: • a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 • 如装在塑料管里的SOP产品 • b.)对编带产品在65℃~80℃下烘烤48~72小时 • c.)高温器件容器在115℃~125 ℃下烘烤8小时, • 如装在托盘里的QFP产品
温下迅速膨胀,从而产生产品内部的界面分层，导致连接线开路、
芯片损伤等缺点，严重的造成胶体鼓胀或裂开,即我们常说的”爆
米花”效应.
• 一般来讲如回风炉温度由240°C变成260 °C ,则其蒸气压变成原 来的2.12倍.
• ”爆米花”效应不是QFP产品的特有的，SOP、SSOP、TSSOP等产品 也因为吸湿经常产生
在小于30C/60%条件下,包装无防湿措施仅能保存1周, 所以产品如要长时间保存,应该采取密封包装;
7
LEVEL3产品防湿标签例子
• 注意: 袋内含湿敏器件 • 1.器件在密封袋内的寿命为：温度＜40℃，湿度＜90%下的寿命是12个
月 • 2.密封袋开封后，需要进行红外回流、气相回流、波峰焊或等效处理的
•
除非该封装可靠性的项目已经覆盖该框架的该情况
10
塑封料对产品可靠性的影响
塑封料对产品可靠性的影响是非常大的
11
塑封料对产品可靠性的影响
塑封料的成分
成分 树脂 硬化剂 填充料 催化剂 耦合剂 阻燃剂 着色剂 润滑剂 应力释放剂 流性提高剂 粘附提高剂 离子获取剂
重量 % 5-20 3-10 70-90 <2 <1 <3 <1 <1 <3 <3 <1 <1
功能 提供交联反应 提供交联反应 改善物理特性，降低成本 加快反应速度 联结树脂和填充料 满足 UL-94 要求 颜色 有助脱模 降低内部应力 提高流性，降低粘度 提高对 L/F，ST 粘附性 提高可靠性
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塑封料对产品可靠性的影响
1 SPIRAL FLOW （CM） 2 GEL TIME （AT 175度） 3 VISCOSITY Pa.s 4 THERMAL EXPANSION 1 *10E-5/度 5 THERMAL EXPANSION 2 *10E-5/度 6 TG 7 THERMAL CONDUCTIVITY cal/cm*sec*度 8 FLEXURAL STRENGTH AT 25度 kgf/mm*mm 9 FLEXURAL MODULUS AT 25度 kgf/mm*mm 10 FLEXURAL STRENGTH AT 240度 kgf/mm*mm 11SPECIFIC GRAVITY 12 VOLUME RESISTVITY AT 150度 OM-cm 13 UL FLAME CLASS 14 WATER ABOSORPTION (BOLLING 24 HOURS) 15 EXTRACTED NA+(PPM) 16 EXTRACTED CL-(PPM) 17 FILLER DIAMETER (um) 18 PH 19 SHORE D HARDNESS 20 SHRINKAGE
在30C/60%条件下1年
85C/60% 168小时
在小于30C/60%条件下1周
30C/60% 192小时
加速=60C/60% 40小时
SAMPLE：50
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塑料封装是非气密封装
•
塑料封装属于非气密封装,塑料封装采用的塑封料和导电胶是有
一定吸水率的材料,其吸水率通常在千分之几到千分之十几左右,产
品吸收一定程度的湿气之后,在波峰焊或者红外回流焊时,湿气在高
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塑封料对产品可靠性的影响
我们需要什么样的塑封料
高粘结力 低吸水率 高抗弯强度 PH值5.2~7.5 低卤素 低应力 高稳定性
1.对薄形而且面积大的产品要充分考虑料饼的吸湿性带来的失效风险，以及料饼 收缩带来的产品翘曲。
2.对芯片在塑封体内占的面积很大的时候，必须考虑到冲切等时候受的力很多直 接加到芯片上，塑封料的抗弯强度、模量要被考虑。
• 3.和导电胶的挥发物、吸水率、粘结力、耐高温性能有关
• • 4.和产品的芯片大小、封装的引线框架基岛大小、封装体内塑封料本身
结合面积占塑封体面积有关
• 5.和各站封装工艺有关
• 6.与产品的设计结构有关
• * 所有表贴封装的产品芯片与基岛面积比最小为30%.
•
若低于30%需进行工程风险评估(做MSL考核),
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产品防湿等级试验流程
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芯片来源更换时可以也按照流程做可靠的实验,正常后有关
• 1.和封装形式有关,湿气敏感度按照封装形式由强到弱的大致顺序为 BGA\TQFP\LQFP\QFP\TSSOP\SSOP\SOP\SOT\TO\SDIP\DIP
• 2.和塑封材料吸水率、粘结力、耐高温性能有关