环氧塑封料的工艺选择
环氧注塑方案
环氧注塑方案概述环氧注塑是一种常用的注塑工艺,用于制造高强度、高绝缘性能的零件和产品。
本文将介绍环氧注塑的工作原理、优点和应用领域,并提供一些环氧注塑方案的实例。
工作原理环氧注塑是通过将环氧树脂加热到一定温度,使其变成流体状态,然后将其注入模具中,待环氧树脂冷却硬化后,取出成型的零件或产品。
注塑过程中,需要考虑环氧树脂的流动性、硬化速度和收缩率等因素,以确保得到高质量的成品。
优点与传统注塑工艺相比,环氧注塑具有以下优点:1. 材料性能优异:环氧树脂具有优异的机械性能、耐热性和电绝缘性能,可以应用于各种严苛的环境中。
2. 成型精度高:环氧注塑可以实现更高的成型精度和表面光洁度,满足高要求的产品制造。
3. 强度和可靠性:环氧注塑产品具有高强度和优异的耐久性,可用于长期使用的零件和产品。
4. 成本效益高:由于环氧注塑可以实现高精度成型,减少后续加工工序,因此可以提高生产效率和降低成本。
应用领域环氧注塑广泛应用于电子、电气、机械和汽车等行业,常见的应用领域包括:1. 电子电器零件:如电路板、绝缘垫片、连接器等。
2. 电机零件:如电机框架、绝缘件、风扇叶片等。
3. 机械零件:如齿轮、轴承座、泵壳等。
4. 汽车零件:如车灯壳、仪表板、传感器壳体等。
环氧注塑方案实例以下是一些常见的环氧注塑方案实例:1. 绝缘垫片制造方案:选用环氧树脂材料,注塑成型后在产品表面涂覆一层绝缘漆,提高绝缘性能。
2. 电路板制造方案:选择高温环氧树脂,注塑成型后进行焊接和组装,制成高密度电路板。
3. 电机零件制造方案:根据电机的尺寸和要求,设计合适的注塑模具,选用耐热性强的环氧树脂材料,注塑成型后进行后续的加工和装配。
4. 汽车零件制造方案:针对不同的汽车零件,选择不同的环氧树脂材料,并通过优化注塑工艺参数,生产高质量的汽车零件。
结论环氧注塑作为一种常用的注塑工艺,具有许多优点,可以应用于各种行业和领域中。
通过选择合适的环氧树脂材料和优化注塑工艺,可以生产出高质量、高性能的环氧注塑产品。
半导体环氧塑封料
半导体环氧塑封料半导体环氧塑封料是一种用于封装半导体器件的材料,具有高温、高压、高耐化学性和低温固化等特性。
它广泛应用于电子、通信、汽车、航空航天等行业,是保护半导体器件免受湿气、尘埃、振动和其他外界环境因素的重要材料。
半导体环氧塑封料通常由环氧树脂、催化剂、填充剂和硬化剂等成分组成。
环氧树脂是塑封材料的主要成分,具有优异的粘接性能和耐化学性。
催化剂可加速环氧树脂的固化过程,使塑封料更好地与器件表面粘结。
填充剂可提高塑封料的导热性能和机械强度,使其更适用于高温和高压环境。
硬化剂则起到调整固化速度和提高环氧树脂硬度的作用。
半导体环氧塑封料的制备过程相对复杂,涉及到材料的选择、配方的制定、混合、除气和固化等多个步骤。
首先,根据塑封的具体需求,选择适合的环氧树脂以及填充剂。
然后,按照一定比例将环氧树脂、催化剂和硬化剂混合,进行搅拌。
在搅拌的过程中,需要加入适当的填充剂,以提供所需的导热性能和机械强度。
同时,还需进行除气处理,以避免在固化过程中产生气泡。
最后,将混合物注入到半导体器件上方,进行加热固化。
半导体环氧塑封料的性能对封装半导体器件至关重要。
首先,它具有良好的封装性能,能够有效阻隔湿气、尘埃和其他有害物质的进入。
其次,它具有高耐热性和高耐化学性,能够在较高温度和化学环境下保持稳定性。
此外,半导体环氧塑封料还具有较好的导热性能,可以快速传热,确保器件正常工作。
最后,它还具有机械强度高、抗振动和抗冲击性好的特点,能够保护器件免受外界环境的影响。
随着技术的发展和应用的不断扩大,对半导体环氧塑封料的要求也越来越高。
一方面,需要更好的导热性能和机械强度,以应对高功率和高密度集成电路的需求。
另一方面,还需要更高的耐化学性和可靠性,以适应复杂的工作环境和长期的使用寿命要求。
总之,半导体环氧塑封料是一种重要的封装材料,为半导体器件提供了保护和可靠性。
随着半导体行业的发展和需求的增长,对其性能和可靠性的要求也在不断提高。
EME 性能及成型技术简介
CCP
長
Pure Amorphous Quartz 纯净的无定形石英 Fused Silica(熔融型) Spherical Filler 球形 Round Shape 圆形 Poor Strength 低强度 Good Flowability 高流动性
春
Regular Geometrical Shape 晶体排列规则 High Thermal Conductivity 热传导系数高 Good For Power Devices 适用于功率器件 HIgh Mold Wear 模具磨损高
充填过程中的EME黏度行为曲线 Viscosity behavior during filling at 175 ÞC Hot hardness
CCP
長
春
预热
成型
后固化
Time
EME系列胶化时间&螺旋流动长度v.s.模温 EME Series Gel Time & Spiral Flow v.s. Molding Temperature
CH2
O
Reaction Product
4
CCP
Crosslinking Reaction of Thermoset Resin
長
春
+ Epoxy resin Phenol resin (solid) (solid) Heat Melt(liquid) Heat Crosslinking
5
CCP
CCP
長
春
环氧塑封料性能及成型技术简介
Technical Service Depart. CCSB
CCP
Epoxy Molding Compound/Typical formulation (环氧塑封料基本配方) Raw Materials Epoxy Resin 环氧树脂 Hardener 固化剂 Filler 填充料 Flame retardant 阻燃剂 Catalyst 固化促进剂 Coupling Agent 偶联剂 Others Example Cresol Novolac(邻甲酚型), DCPD(双环戊二烯酚 型), Bis-A(联苯型), others Phenol Novolac(酚醛), Acid Anhydride(酸酐), other Silica powder(硅粉), Al-oxide powder(氧化铝), others Br Epoxy(溴化环氧), Antimony trioxide(三氧化 锑), Sb2O3,金属氢氧化物,others Amine type(胺类), Phosphorous type(磷类) others(醚类等) Epoxy Silane(环氧硅烷), Amino Silane(氨基硅烷), others Pigment(色素), Wax(蜡),Wax Modifiers(蜡改性 剂)
环氧树脂灌封料及其工艺和常见问题
环氧树脂灌封料及其工艺和常见问题黄道生(汉高华威电子股份有限公司,江苏连云港222006)1 引言在电子封装技术领域曾经出现过两次重大的变革。
第一次变革出现在20世纪70年代前半期,其特征是由针脚插入式安装技术(如DIP)过渡到四边扁平封装的表面贴装技术(如QFP);第二次转变发生在20世纪90年代中期,其标志是焊球阵列.BGA型封装的出现,与此对应的表面贴装技术与半导体集成电路技术一起跨人21世纪。
随着技术的发展,出现了许多新的封装技术和封装形式,如芯片直接粘接、灌封式塑料焊球阵列(CD-PBGA)、倒装片塑料焊球阵列(Fc-PBGA)、芯片尺寸封装(CSP)以及多芯片组件(MCM)等,在这些封装中,有相当一部分使用了液体环氧材料封装技术。
灌封,就是将液态环氧树脂复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内,在常温或加热条件下同化成为性能优异的热同性高分子绝缘材料。
2 产品性能要求灌封料应满足如下基本要求:性能好,适用期长,适合大批量自动生产线作业;黏度小,浸渗性强,可充满元件和线间;在灌封和固化过程中,填充剂等粉体组分沉降小,不分层;固化放热峰低,固化收缩小;同化物电气性能和力学性能优异,耐热性好,对多种材料有良好的粘接性,吸水性和线膨胀系数小;在某些场合还要求灌封料具有难燃、耐候、导热、耐高低温交变等性能。
在具体的半导体封装中,由于材料要与芯片、基板直接接触,除满足上述要求外,还要求产品必须具有与芯片装片材料相同的纯度。
在倒装芯片的灌封中,由于芯片与基板间的间隙很小,要求灌封料的黏度极低。
为了减少芯片与封装材料间产生的应力,封装材料的模量不能太高。
而且为了防止界面处水分渗透,封装材料与芯片、基板之间应具有很好的粘接性能。
3 灌封料的主要组份及作用灌封料的作用是强化电子器件的整体性,提高对外来冲击、震动的抵抗力;提高内部元件、线路间绝缘,有利于器件小型化、轻量化;避免元件、线路直接暴露,改善器件的防水、防潮性能。
环氧塑封料知识
环氧塑封料知识一.国外国内塑封料厂家情况国外:环氧塑封料生产厂家主要集中在日本、美国、韩国、新加坡等国,主要有住友电木、日东电工、日立化成、松下电工、信越化学、东芝,Hysol、Plaskon、Samsung等,现在,环氧塑封料的主流产品是适用于0.35μm-0.18μm特征尺寸集成电路的封装材料,研究水平已经达到0.1μm-0.09μm,主要用于SOP、QFP、BGA、CSP、MCM、SIP等国内:环氧塑封料厂家总共有8家,分别是汉高华威电子有限公司、北京科化所、成都齐创、浙江新前电子、佛山亿通电子、浙江恒耀电子、住友(苏州)电子、长兴(昆山)电子,台湾长春和日立化成也已经分别在常熟和苏州建厂。
现在,国内大规模生产技术能够满足0.35μm-0.25μm技术用,开发水平达到0.13μm -0.10μm,主要应用于SIP、DIP、SOP、PQFP、PBGA等形式的封装。
另外,国内还有部分外资环氧塑封料生产厂家,由于他们依靠国外比较成熟的技术和先进的研发手段,以及强大的实力作为后盾,所以他们的产品主要处在中高档水平,主要应用于QFP、BGA、CSP等比较先进的封装形式以及环保封装领域,基本上占据了国内大部分的中高端市场二环氧塑封料的工艺选择1.1 预成型料块的处理(1)预成型模塑料块一般都储存在5℃-10℃的环境中,必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料,一般不低于16小时。
(2)料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气,经醒料和高频预热也不易挥发干净,会造成器件包封层内水平增多。
(3)料块大小要适中,料块小,模具填充不良;料块大,启模困难,模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度生产过程中,模具温度控制在略高于模塑料玻璃化温度Tg时,能获得较理想的流动性,约160℃-180℃。
模具温度过高,塑封料固化过快,内应力增大,包封层与框架粘接力下降。
同时,固化过快也会使模具冲不满;模具温度过低,模塑料流动性差,同样会出现模具填充不良,包封层机械强度下降。
转载塑封料工艺选择
转载塑封料工艺选择[转载]塑封料工艺选择00塑封料,环氧塑封料,绿色塑封料发展状况及其工艺选择塑封料,又称环氧塑封料(EMC,Epoxy Molding Compound)以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点,占据了整个微电子封装材料97%以上的市场。
现在,它已经广泛地应用于半导体器件、集成电路、消费电子、汽车、军事、航空等各个封装领域。
环氧塑封料作为主要的电子封装材料之一,在电子封装中起着非常重要的作用。
随着芯片的设计业、制造业和封装业的发展,环氧塑封料也得到了快速的发展。
先进封装技术的快速发展为环氧塑封料的发展提供巨大的发展空间的同时也给环氧塑封料的发展提出了很大的挑战。
目前,满足超薄、微型化、高性能化、多功能化,低成本化、以及环保封装的要求,是当前环氧塑封料工艺所面临的首要解决问题。
一塑封料发展状况1环氧塑封料的发展历程早在20世纪中期,塑料封装半导体器件生产的初期,人们曾使用环氧、酸酐固化体系塑封料用于塑封晶体管生产。
但是由于玻璃化温度(Tg)偏低、氯离子含量偏高等原因,而未被广泛采用。
1972年美国Morton化学公司成功研制出邻甲酚醛环氧-酚醛树脂体系塑封料,此后人们一直沿着这个方面不断地研究、改进、提高和创新,也不断出现很多新产品。
1975年出现了阻燃型环氧塑封料,1977年出现了低水解氯的环氧塑封料,1982年出现了低应力环氧塑封料,1985年出现了有机硅改性低应力环氧塑封料,1995年前后分别出现了低膨胀、超低膨环氧塑封料,低翘曲环氧塑封料等,随后不断出现绿色环保等新型环氧塑封料。
1] B8w.s*g2a0J4]*{半导体,芯片,集成电路,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layo ut,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless2 环氧塑封料的市场应用6k*K1V0](j!z半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithogr aphy,fab,fabless值得一提的是环保塑封料的市场作用。
塑封料\环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程
塑封料\环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程塑封料是一种用于封装电子元器件的材料,具有优良的电绝缘性能、耐化学剂侵蚀性能和耐高温性能。
环氧塑封料是最常用的一种塑封料,本文将介绍环氧塑封料工艺选择和封装失效分析的流程。
一、环氧塑封料工艺选择1.根据封装目标确定工艺参数:首先要确定封装的目标和要求,包括封装的材料、形状和尺寸等。
根据这些参数来选择合适的环氧塑封料工艺。
2.选择合适的环氧树脂材料:环氧塑封料的主要成分是环氧树脂,根据封装的目标和要求选择合适的环氧树脂材料。
一般来说,要考虑环氧树脂的电绝缘性能、耐热性能和耐化学剂侵蚀性能等。
3.设计适当的封装工艺流程:根据封装的目标和要求设计适当的封装工艺流程,包括封装设备的选择、封装工艺的参数设置和封装工艺的操作步骤等。
要确保封装工艺能够满足封装的要求,并提高封装的成功率。
4.控制封装的环境及工艺条件:封装环境及工艺条件对封装质量有很大影响,因此要严格控制封装的环境及工艺条件。
例如,保持封装过程中的温度和湿度稳定,避免封装过程中的振动和外界干扰等。
5.进行封装工艺评估和改进:进行封装工艺评估,根据评估结果进行改进。
评估主要包括封装成本、封装可靠性和封装效率等方面。
通过评估和改进,不断提高封装工艺的质量和效益。
1.收集失效样品和相关信息:首先要收集封装失效的样品和相关信息,包括失效的元器件、封装材料和封装工艺等。
还要了解失效发生的时间、环境和使用条件等。
2.进行失效特性分析:对失效样品进行光学和物理性质的测试和分析,了解失效的特性和机理。
例如,可以通过显微镜观察和材料测试等方法,对失效样品进行特性分析。
3.进行失效模式分析:根据失效样品的特性和机理,进行失效模式的分析。
失效模式一般包括外观变化、电性能变化和物理性能变化等方面。
4.进行失效原因分析:根据失效样品的特性、机理和模式,进行失效原因的分析。
失效原因可能涉及材料、工艺和设计等方面。
5.进行失效预防措施:根据失效原因分析的结果,提出相应的失效预防措施。
环氧塑封料成型工艺及不良对策
8LQ Ram force,Pa Radius of capillary,mm Length of capillary,mm flow rate mm3/s
SEMICONDUCTOR PRODUCTS
Thermal Expansion & Tg
Glass Transition Temperature (Tg) A second order transition in which a molded plastic changes under the influence of heat from a glassy hard state to a rubbery state. In going through the this transition, reversible changes occur in physical and electrical properties. In practice, Tg is the intersection between alpha 1 CTE and alpha 2 tangent lines. Coefficient of Thermal Expansion Temperature induced and reversible expansion characteristics of a material usually expressed in cm/cm/C. Alpha 1 CTE is the average expansion below Tg and Alpha 2 is expansion above Tg.
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Introduction Introduction to to Epoxy Molding Compounds Epoxy Molding Compounds
塑封料\环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程
塑封料\环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程一环氧塑封料的工艺选择1.1 预成型料块的处理(1)预成型塑封料块一般都储存在5℃-10℃的环境中,必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料,一般不低于16小时。
(2)料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气,经醒料和高频预热也不易挥发干净,会造成器件包封层内水平增多。
(3)料块大小要适中,料块小,模具填充不良;料块大,启模困难,模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度生产过程中,模具温度控制在略高于塑封料玻璃化温度Tg时,能获得较理想的流动性,约160℃-180℃。
模具温度过高,塑封料固化过快,内应力增大,包封层与框架粘接力下降。
同时,固化过快也会使模具冲不满;模具温度过低,塑封料流动性差,同样会出现模具填充不良,包封层机械强度下降。
同时,保持模具各区域温度均匀是非常重要的,因为模具温度不均匀,会造成塑封料固化程度不均匀,导致器件机械强度不一致。
1.3 注塑压力注塑压力的选择,要根据塑封料的流动性和模具温度而定,压力过小,器件包封层密度低,与框架黏结性差,易发生吸湿腐蚀,并出现模具没有注满塑封料提前固化的情况;压力过大,对内引线冲击力增大,造成内引线被冲歪或冲断,并可能出现溢料,堵塞出气孔,产生气泡和填充不良。
1.4 注模速度注模速度的选择主要根据塑封料的凝胶化时间确定。
凝胶化时间短,注模速度要稍快,反之亦然。
注模要在凝胶化时间结束前完成,否则由于塑封料的提前固化造成内引线冲断或包封层缺陷。
1.5 塑封工艺调整对工艺调整的同时,还应注意到预成型料块的保管、模具的清洗、环境的温湿度等原因对塑封工序的影响。
2 塑封料性能对器件可靠性的影响2.1 塑封料的吸湿性和化学粘接性对塑封器件而言,湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。
湿气渗入器件主要有两条途径:①通过塑封料包封层本体;②通过塑封料包封层与金属框架间的间隙。
环氧塑封料 翘曲率要求
环氧塑封料翘曲率要求
环氧塑封料的翘曲率要求是根据具体的使用环境和应用要求而定的。
一般来说,翘曲率是指环氧塑封料在加工过程或者使用中产生的弯曲变形程度。
翘曲率的要求会受到材料的选择、温度变化、机械应力等因素的影响。
在实际应用中,环氧塑封料通常需要满足一定的翘曲率要求,以确保其在使用过程中能够保持稳定的形状和性能。
一般来说,翘曲率要求会在产品的设计和制造阶段就被确定,并且需要符合相关的行业标准和规范。
针对翘曲率的要求,通常会进行相应的测试和评估。
通过在不同温度、湿度条件下对环氧塑封料进行弯曲试验,可以得出其在不同条件下的翘曲情况,从而评估其是否符合要求。
此外,还可以通过模拟实际使用环境下的机械应力情况,来评估环氧塑封料的翘曲性能。
总的来说,环氧塑封料的翘曲率要求是根据具体的使用条件和行业标准来确定的,需要在设计、制造和测试过程中进行全面考虑和评估,以确保其性能能够满足实际需求。
关于绿色封装环氧塑封料的一些探讨
251知能力,并在行动中体现出来,努力践行“知行统一”。
只有当前高职院校的大学生能正确认识到诚信的内涵及价值时,才能真正的重视诚信,通过精神力量进行自我约束,加强学生自身的道德修养。
[5](四)加快诚信法律建设,健全和完善监督与制约机制高职院校学生由于自身的意志力和道德理性是有限的,如果仅靠上述方法往往很难克制自身膨胀的欲望,也很难抵制通过欺骗行为而获利的诱惑。
尤其是对少数道德素质低下的学生,仅仅依靠诚信教育和说教,是起不到作用的。
当下,大学生的道德自律需要获得相应的外力支撑,如教育支撑,法规保障等。
如果没有一定的诚信制度的保障,诚实守信的自律就会纸上谈兵,成为毫无约束力的宣传口号,而不是一种具有积极而普遍意义的强大力量。
因而,高职院校大学生的诚信不能只靠单纯的道德的完善来完成,还应形成一种具有普遍约束力的监督和制约机制,将“自律”与“他律”进行有效地结合。
参考文献:[1]袁朴.高职院校加强大学生诚信教育对策[J].中国科技纵横,2011.[2]肖福忠.大学生诚信教育势在必行[J].华章,2007.[3]胡锦涛.在省部级主要领导干部提高构建社会主义和谐社会能力专题研讨班开班式上重要讲话[R].2005.[4]胡锦涛.在省部级主要领导干部提高构建社会主义和谐社会能力专题研讨班开班式上重要讲话[R].2005.[5]李玥等.大学生诚信现状及改进对策[J].今日南国,2009(6):35.[6]李宁.论高职院校学生的诚信教育[D].河北师范大学,2011.作者简介:唐志华(1962—),副教授,无锡工艺职业技术学院服装系党总支书记。
高文芳(1982—), 女,硕士研究生,无锡工艺职业技术学院经管系专职辅导员。
关于绿色封装环氧塑封料的一些探讨杨 婕 甘肃省天水市华天科技股份有限公司【摘 要】为了保护环境,在一些电子产品当中,规定禁止使用一些有害的材料,例如铅、卤化阻燃剂、石棉等,这些物质会对环境造成影响,此外,对I C 封装过程及封装材料也有规定。
环氧塑封料的性能和应用研究
环氧塑封料的性能和应用研究(佛山市亿通电子有限公司,广东佛山,528251)摘要:介绍了环氧塑封料的国内外发展概况,着重论述了其物理性能、机械性能、热性能、导热性能、电性能、化学性能、阻燃性能、贮存性能、封装性能,以及应用中封装工艺、缺陷的解决办法,并就发展前景发表了自己的看法。
关键词:环氧塑封料,性能,封装,缺陷中图分类号:TQ323.1文献标识码:A文章编号:1003-353X( 2005 )07-0043-041前言本世纪50年代,随着半导体器件、集成电路的迅速发展,陶瓷、金属、玻璃等封装难以适应工业化的要求,而且成本高。
人们就想用塑料来代替上述封装,美国首先开始这方面的研究,然后传到日本,到1962年,塑料封装晶体管在工业上已初具规模。
日、美等公司不断精选原材料和生产工艺,最终确定以邻甲酚环氧树脂为主体材料而制成的环氧塑封料。
目前环氧塑封料主要生产厂家有日东电工、住友电木(包括新加坡、苏州分厂)、日立化成、松下电工、信越化学、台湾长春(包括常熟分厂)、台湾叶绪亚、台湾长兴大陆昆山工厂、东芝、DEXTER、HYSOL、PLASKON、韩国三星、韩国东进等生产厂家。
在我国大陆半导体封装材料的开发经历了酚醛树脂、硅酮树脂,1,2一聚乙丁二烯以及有机硅改性环氧等几个阶段后,最终形成以邻甲酚环氧树脂为主体材料的环氧塑封料。
其成分主要以环氧树脂为主体材料,酚醛树脂为固化剂,外加填料、脱模剂,阻燃剂、偶联剂、着色剂、促进剂等助剂,通过加热挤炼以得到B阶段的环氧塑封料,然后通过高温低压传递来封装分立器件、集成电路。
我国大陆主要生产厂家有连云港华威电子、中科院化学所、佛山市亿通电子、浙江黄岩昆山工厂、成都奇创、无锡化工设计院、无锡昌达和宁波等。
它作为新一代的非气密性封装材料,与气密性金属、陶瓷封装相比,便于自动化,提高封装效率,降低成本。
它具有体积孝重量轻、结构简单、工艺方便、耐化学腐蚀性较好、电绝缘性能好、机械强度高等优点,目前已成为半导体分立器件、集成电路封装的主流材料,得到广泛的应用,现阶段环氧塑封料封装已占整个封装的90%以上,全球年用量8-11万吨,国内2-3万吨。
环氧塑封料的工艺选择
环氧塑封料的工艺选择1.1 预成型料块的处理(1)预成型塑封料块一般都储存在5℃-10℃的环境中,必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料,一般不低于16小时。
(2)料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气,经醒料和高频预热也不易挥发干净,会造成器件包封层内水平增多。
(3)料块大小要适中,料块小,模具填充不良;料块大,启模困难,模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度生产过程中,模具温度控制在略高于塑封料玻璃化温度Tg时,能获得较理想的流动性,约160℃-180℃。
模具温度过高,塑封料固化过快,内应力增大,包封层与框架粘接力下降。
同时,固化过快也会使模具冲不满;模具温度过低,塑封料流动性差,同样会出现模具填充不良,包封层机械强度下降。
同时,保持模具各区域温度均匀是非常重要的,因为模具温度不均匀,会造成塑封料固化程度不均匀,导致器件机械强度不一致。
1.3 注塑压力注塑压力的选择,要根据塑封料的流动性和模具温度而定,压力过小,器件包封层密度低,与框架黏结性差,易发生吸湿腐蚀,并出现模具没有注满塑封料提前固化的情况;压力过大,对内引线冲击力增大,造成内引线被冲歪或冲断,并可能出现溢料,堵塞出气孔,产生气泡和填充不良。
1.4 注模速度注模速度的选择主要根据塑封料的凝胶化时间确定。
凝胶化时间短,注模速度要稍快,反之亦然。
注模要在凝胶化时间结束前完成,否则由于塑封料的提前固化造成内引线冲断或包封层缺陷。
1.5 塑封工艺调整对工艺调整的同时,还应注意到预成型料块的保管、模具的清洗、环境的温湿度等原因对塑封工序的影响。
2 塑封料性能对器件可靠性的影响2.1 塑封料的吸湿性和化学粘接性对塑封器件而言,湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。
湿气渗入器件主要有两条途径:①通过塑封料包封层本体;②通过塑封料包封层与金属框架间的间隙。
当湿气通过这两条途径到达芯片表面时,在其表面形成一层导电水膜,并将塑封料中的Na+、CL-离子也随之带入,在电位差的作为下,加速了对芯片表面铝布线的电化学腐蚀,最终导致电路内引线开路。
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环氧塑封料的工艺选择
1.1 预成型料块的处理
(1)预成型塑封料块一般都储存在5℃-10℃的环境中,必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料,一般不低于16小时。
(2)料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气,经醒料和高频预热也不易挥发干净,会造成器件包封层内水平增多。
(3)料块大小要适中,料块小,模具填充不良;料块大,启模困难,模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度
生产过程中,模具温度控制在略高于塑封料玻璃化温度Tg时,能获得较理想的流动性,约160℃-180℃。
模具温度过高,塑封料固化过快,内应力增大,包封层与框架粘接力下降。
同时,固化过快也会使模具冲不满;模具温度过低,塑封料流动性差,同样会出现模具填充不良,包封层机械强度下降。
同时,保持模具各区域温度均匀是非常重要的,因为模具温度不均匀,会造成塑封料固化程度不均匀,导致器件机械强度不一致。
1.3 注塑压力
注塑压力的选择,要根据塑封料的流动性和模具温度而定,压力过小,器件包封层密度低,与框架黏结性差,易发生吸湿腐蚀,并出现模具没有注满塑封料提前固化的情况;压力过大,对内引线冲击力增大,造成内引线被冲歪或冲断,并可能出现溢料,堵塞出气孔,产生气泡和填充不良。
1.4 注模速度
注模速度的选择主要根据塑封料的凝胶化时间确定。
凝胶化时间短,注模速度要稍快,反之亦然。
注模要在凝胶化时间结束前完成,否则由于塑封料的提前固化造成内引线冲断或包封层缺陷。
1.5 塑封工艺调整
对工艺调整的同时,还应注意到预成型料块的保管、模具的清洗、环境的温湿度等原因对塑封工序的影响。
2 塑封料性能对器件可靠性的影响
2.1 塑封料的吸湿性和化学粘接性
对塑封器件而言,湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。
湿气渗入器件主要有两条途径:
①通过塑封料包封层本体;②通过塑封料包封层与金属框架间的间隙。
当湿气通过这两条途径到达芯片表面时,在其表面形成一层导电水膜,并将塑封料中的Na+、CL-离子也随之带入,在电位差的作为下,加速了对芯片表面铝布线的电化学腐蚀,最终导致电路内引线开路。
随着电路集成度的不断提高,铝布线越来越细,因此,铝布线腐蚀对器件寿命的影响就越发严重。
针对上述问题,我们必须要求:
λ塑封料要有较高的纯度,Na+、CL离子降至最低;
λ塑封料的主要成分:环氧树脂与无机填料的结合力要高,以阻止湿气由本体的渗入;
塑封料与框架金属要有较好的粘接性;λ
λ芯片表面的钝化层要尽可能地完善,其对湿气也有很好的屏蔽作用。
2.2 塑封料的内应力
由于塑封料、芯片、金属框架的线膨胀系数不匹配而产生的内应力,对器件密封性有着不可忽视的影响。
因为塑封料膨胀系数(20-26E-6/℃)比芯片、框架(-16E-6/℃)的较大,在注模成型冷却或在器件使用环境的温差较大时,有可能导致压焊点脱开,焊线断裂甚至包封
层与框架粘接处脱离,由此而引起其器件失效。
由此可见,塑封料的线膨胀系数应尽可能的低,但这个降低是收到限制的,因为在降低应力的同时,塑封料的热导率也随之降低,这对于封装大功率的器件十分不利,要使这两个方面得以兼顾,取决于配方中填料的类型和用量。
填料一般为熔融型或结晶型硅粉,在某些性能需要方面有时候还需要添加球形或气相硅粉。
2.3 塑封料的流动性
注塑时模具温度在160℃-180℃,塑封料呈熔融状态,其流动性对注模成功与否至关重要,流动性低于焊线冲击增大(金丝抗拉力5g-12g),焊线易被冲歪或冲断,并易造成模具冲不满,包封层表面出现褶皱和坑洼;流动性过高,溢料严重,当溢料过早地将模具出气孔堵塞时,空气排不尽,包封层会出现气孔或气泡。
在塑封料组成成分中,对流动性起主要作用的是主体环氧树脂的熔融黏度和填料二氧化硅的用量和颗粒粗细。
结晶型硅粉具有高导热性,但黏度高,比重大,流速下降。
熔融型硅粉流动性好,但导热差。
因此在世纪生产中应根据封装器件性能不同选择使用,包括两者的混合使用。