芯片封装可靠性系统培训PPT(共 36张)
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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)
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
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
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
Fra Baidu bibliotek
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
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
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。
•
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
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
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
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,正常后再开始批量生产
9
湿气敏感等级和那些因素有关
• 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
• 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),
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)
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;
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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
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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
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
Fra Baidu bibliotek
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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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
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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。
•
除非该封装可靠性的项目已经覆盖该框架的该情况
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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
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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
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
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
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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,正常后再开始批量生产
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湿气敏感等级和那些因素有关
• 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
• 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),