電子元件塑封和電子級環(huán)氧模塑料

電子元件塑封和電子級環(huán)氧模塑料一、電子封裝的功能及類型(一)半導(dǎo)體微電子技術(shù)為現(xiàn)代科技、軍事、國民經(jīng)濟(jì)和人們的日常工作與生活開創(chuàng)了前所未有的進(jìn)展根底和條件，始終保持著良好的進(jìn)展勢頭，半導(dǎo)體工業(yè)的年產(chǎn)值一般均以10%以上的速度逐年遞增。電子封裝伴隨著電路、器件和元件的產(chǎn)生而產(chǎn)生，伴隨其進(jìn)展而進(jìn)展，最終進(jìn)展成當(dāng)大功率、高精度、多功能的方向快速進(jìn)展，因而對集成電路的封裝也提出了愈來愈高的要求。半導(dǎo)體芯片只是一個相對獨(dú)立的個體，為完成它的電路功能，必需與其他芯片、外引線連接時間、信號完整性成為格外重要的問題。集成度的增加使芯片上能量急劇增加，每個芯片上每秒產(chǎn)生的熱量高達(dá)10J以上，因而如何準(zhǔn)時散熱使電路在正常溫度下工作，成為一個重要問題。有些電路在惡劣的環(huán)境(水汽、化學(xué)介質(zhì)、輻射、振動)下工作，這就需要對電路進(jìn)展特別的保護(hù)。裝的四大功能為：①為半導(dǎo)體芯片供給信號的輸入和輸出通路；②供給熱通路，散逸半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生的熱量；③接通半導(dǎo)體芯片的電流通路；④供給機(jī)械支撐和環(huán)境保護(hù)?？梢哉f，電子封裝直接影響著集成電路和器件的電、熱、光、力學(xué)等性能，還影響其牢靠性一、電子封裝的功能及類型(二)依據(jù)封裝材料的不同，電子封裝可分為塑料封裝、陶瓷封裝和金屬封裝三種。其中后兩種為來越多地承受塑料封裝，陶瓷和金屬封裝正在快速削減。隨著低應(yīng)力、低雜質(zhì)含量，高粘接強(qiáng)度器件90%以上都承受塑料封裝，而塑料封裝材料中90％以上是環(huán)氧塑封料，這說明環(huán)氧塑封料已成為半導(dǎo)體工業(yè)進(jìn)展的重要支柱之一。電子材料是進(jìn)展微電子工業(yè)的根底，作為生產(chǎn)集成電路的主要構(gòu)造材料——環(huán)氧塑封料隨著成電路正向高集成化、布線微小化、芯片大型化及外表安裝技術(shù)進(jìn)展，與此相適應(yīng)的塑封料爭論a射線、高耐熱等性能特征。用于塑料封裝的樹脂的選擇原則是：在寬的溫度、頻率范圍內(nèi)，具有優(yōu)良的介電性能。具有較好的耐熱性、耐寒性、耐濕性、耐大氣性、耐輻射性以及散熱性。(3)具有與金屬、非金屬材料根本相匹配的熱膨脹系數(shù)，粘接性好。固化過程中收縮率要小，尺寸要穩(wěn)定。不能污染半導(dǎo)體器件外表及具有較好的加工性能。環(huán)氧塑封料是由環(huán)氧樹脂及其固化劑酚醛樹脂等組分組成的模塑粉，它在熱的作用下交聯(lián)固化成為熱固性塑料，在注塑成形過程中將半導(dǎo)體芯片包埋在其中，并賜予它肯定構(gòu)造外形，成為塑料封裝的半導(dǎo)體器件。二、集成電路的封裝對環(huán)氧塑封料性能的要求半導(dǎo)體工業(yè)從器件的牢靠性，成形性動身，對環(huán)氧塑封料性能提出越來越高的要求。主要是a射線，耐浸焊和回流焊，塑封工藝性能好。高耐潮塑料封裝從本質(zhì)上說是一種非氣密性封裝。樹脂是高分子材料，其分子間距為50～200nm，這種間距大得足以讓水分子滲透過去。水分進(jìn)入半導(dǎo)體器件的途徑有兩條：①從樹脂本身滲透過去到達(dá)芯片；②從樹脂和引線框架的界面處浸人而到達(dá)芯片。在水存在的狀況下，塑封料中假設(shè)含有離子性雜質(zhì)如Na+、Cl-等，則會由于電化學(xué)反響而腐蝕芯片上的鋁布線。這些雜質(zhì)主要來自原材料，生產(chǎn)使用過程也會混入。由于鋁為兩性金屬，酸性和堿性環(huán)境下都可以導(dǎo)致其腐蝕。目前使用較多的環(huán)氧塑封料的pH值多小于7，鋁的腐蝕多為氯離子所致。降低氯離子的方中的水分。近些年來最的方法是參加離子捕獲劑和鋁保護(hù)劑等。另外，環(huán)氧塑封料中填充料二氧化硅微粉的含量約占總量的70%～85%，因此硅微粉的純度是影響塑封料純度的重要因素。硅Na+、Cl-2×10-6，F(xiàn)e3+10×10-6。目前，除降低雜質(zhì)離子含量外，提高耐濕性主要依靠參加經(jīng)過外表處理的填料，使水分滲透與框架的界面處滲透到芯片。低應(yīng)力構(gòu)成半導(dǎo)體集成電路器件的材料很多，如硅芯片、外表鈍化膜、引線框架等，它們力。應(yīng)力的存在會導(dǎo)致：①塑封料開裂；②外表鈍化膜開裂，鋁布線滑動，電性能變壞；③界面8.4.55.低應(yīng)力型一節(jié)。a1978IntelT.C.May等人覺察封裝材料中的放射性元素放出的a射線會使集成電路中存貯的信息破壞，集成電路不能正常工作，產(chǎn)生軟誤差。解決方法見8.4.5節(jié)第6a射線型一節(jié)。耐浸焊和回流焊性在外表安裝(SMT)過程中，焊接時封裝外殼溫度高達(dá)215～260℃，假設(shè)產(chǎn)品內(nèi)部剝離或封裝件開裂。由此可見，提高樹脂的耐濕性；提高封裝材料在200℃以上時的強(qiáng)焊性和回流焊性的關(guān)鍵。主要方法有：增加填料含量。由于填料不吸濕、透濕，但會消滅流淌性下降的問題。降低樹脂本身的吸濕、透濕性，如引入烷基、氟基等憎水基。為了解決因官能團(tuán)的距離和立體障礙引起的反響性下降問題需選擇適宜的固化劑和促進(jìn)劑。正確選擇固化促進(jìn)劑，使基體樹脂與固化劑反響交聯(lián)更嚴(yán)密。引入耐熱性優(yōu)異的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，從而提高其高溫強(qiáng)度。但要防止耐濕性下降。成型性好通過對環(huán)氧模塑料成型性能的不斷改進(jìn)，模塑料的脫模性和耐溢料性能得到了很20～30s，還消滅了不需后固化的產(chǎn)品。三、電子級環(huán)氧模塑料進(jìn)展歷程電子級環(huán)氧塑料的開發(fā)過程早期曾用環(huán)氧—酸酐模塑料及硅酮樹脂模塑料和聚丁二烯樹脂模塑料，但因強(qiáng)較低，腐蝕鋁布線或因收縮率大，粘接性能及耐濕性較差而未得到應(yīng)用。1972年美國Morton后人們始終沿著這個方向不斷爭論改進(jìn)提高。不斷消滅產(chǎn)品。1975年消滅了阻燃型環(huán)氧模塑料，1977年消滅了低水解氯的環(huán)氧-酚醛模塑料，1982年消滅了低應(yīng)力環(huán)氧模塑料，1985年消滅了有機(jī)硅改性低應(yīng)力環(huán)氧模塑料，1995年前后消滅了低膨脹、超低膨脹環(huán)氧模塑料、低翹曲的界年產(chǎn)量在15萬t以上，我國年產(chǎn)量5000t左右。由于塑料封裝半導(dǎo)體器件價格低，又適合大規(guī)占市場總量的93%～95%三極管，集成電路(IC)、大規(guī)模集成電路(LSI)，超大特大規(guī)模集成電路(VLSI、ULSI)等。1976年中科院化學(xué)所在國內(nèi)領(lǐng)先開拓環(huán)氧塑封料爭論領(lǐng)域，于1983年研制成功KH407型鄰甲酚醛環(huán)氧模塑料并通過部級技術(shù)鑒定，此后又連續(xù)擔(dān)當(dāng)了國家“七五”、“八五“、“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)工程：5um技術(shù)用環(huán)氧塑封料的研制與中試；LSI用環(huán)氧塑封料制造技術(shù)爭論；0.5um技術(shù)用環(huán)氧塑封料的研制與中試；0.35um技術(shù)用環(huán)氧塑封料的研制，這些爭論工程均通過部級技術(shù)鑒定與驗(yàn)收。研制成功KH407、KH850、KH950系列產(chǎn)品，有一般型、快速固化型、高熱導(dǎo)型、低應(yīng)力型、低膨脹型、低翹曲型等多種類型環(huán)氧模塑料。這些產(chǎn)品廣泛用于塑封半導(dǎo)體分立器件、集成電路，大規(guī)模超大規(guī)模集成電路。中科院化學(xué)所在爭論模塑料的同時還開展了制造工藝技術(shù)爭論，把握該材料的制備技術(shù)工藝條件，并建成了規(guī)模為1500噸/年中試生產(chǎn)線。為了推動我國環(huán)氧模塑料工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)展，1984年化學(xué)所將環(huán)氧模塑料制備技術(shù)轉(zhuǎn)讓給現(xiàn)在的連云港華威電子集團(tuán)公司，1996年轉(zhuǎn)讓給長興電子材料(昆山)，如今他們都已建成了生產(chǎn)規(guī)模為千噸級現(xiàn)代化工廠。四、電子級環(huán)氧模塑料的組成及其主要性能環(huán)氧模塑料主要由環(huán)氧樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、填料、偶聯(lián)劑、改性劑、阻燃劑、脫模劑、著色劑等組成。1、環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂作為基體樹脂起著將其他組分粘合到一起的重要作用，它打算了模塑料成型時的流動性和反響性及固化物的力學(xué)、電氣、耐熱等眾多性能。常用的環(huán)氧樹脂有：鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂由于它具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)異的耐濕性能，已成為環(huán)氧模塑料使用最廣泛的基體樹脂。環(huán)氧當(dāng)量低時模塑料彎曲強(qiáng)度高、耐熱性及介電性能好，假設(shè)環(huán)氧當(dāng)量一樣時樹脂黏度增加，軟化點(diǎn)也相應(yīng)增加，模塑料的玻璃化溫度(Tg)略有增加，但螺旋流淌長度變短、吸水率增加。樹脂合成時的副反響導(dǎo)致產(chǎn)物有副反響產(chǎn)物(即雜質(zhì)鍵的氯化物和羥基化合物。水解氯主要來源于a、b、c三種雜質(zhì)，a是氯代醇化合物，它很簡潔水解，提高制備工藝水平可以除去。但是b、c雜質(zhì)含的氯不易水解，很難除掉，所以環(huán)氧樹脂有機(jī)氯主要存在b、c雜質(zhì)中。d雜質(zhì)是環(huán)氧基水解產(chǎn)物，e雜質(zhì)是產(chǎn)物分子之間反響所致。f雜質(zhì)是未反響的酚醛。d、e、f雜質(zhì)均含有羥基。這些雜質(zhì)的存在會使環(huán)氧模塑料性能下降，影響到由于聚合物分子鏈上的氯(即有機(jī)氯)在高溫環(huán)境下可局部水解成為無機(jī)氯。一般產(chǎn)品有機(jī)氯含量為(400～500)×10-6，高純產(chǎn)品小于200×10-6，超高純產(chǎn)品小于100×10-6。有機(jī)氯含量愈少高溫水解就越小。A環(huán)氧樹脂，另一種是含溴酚醛環(huán)氧樹脂主要性能指標(biāo)見表8-10。在燃燒時溴化物能起到阻燃作用效果較好，但同時產(chǎn)生對人身安康有害物質(zhì)，所以人們正樂觀查找代用品。型環(huán)氧樹脂大不能滿足使用要求，所以近年來人們在努力開發(fā)型的環(huán)氧樹脂，其特點(diǎn)是熔融黏度低、吸水率低、耐熱性能好的雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)的型環(huán)氧樹脂。聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂由于處于單分子的結(jié)晶態(tài)，熔融黏度極低(150℃時為0.01Pa·s)，可以大量填充低型環(huán)氧樹脂(DCPD)是由日本大日本油墨公司開發(fā)出的另一低黏度環(huán)氧樹脂。其特點(diǎn)為低熔融黏度(150℃時為0.07Pa·s)，低吸濕性(吸濕性較鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂和聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂都好)，粘接制備外表安裝技術(shù)(SMT)固化后有較高的玻璃化溫度和低翹曲性能，適合制備對玻璃化溫度和耐翹曲性能有較高要求的PBGA用環(huán)氧模塑料。2、填料(俗稱硅微粉)型收縮率及本錢降低；耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、介電性能及熱導(dǎo)率提高。硅微粉在環(huán)氧模型料中含量60%～90%，它們性能優(yōu)劣對環(huán)氧模塑料品質(zhì)有著格外重要的影響。硅微粉有兩類，一類是結(jié)晶型硅微粉，它的顆粒外形為角形，因此又稱為角形結(jié)晶型硅微粉，另一類是熔融型硅微粉，它的顆粒外形有角形的，也有球形的，所以稱為角形熔融型硅微粉1900～2500℃高溫?zé)坪筠D(zhuǎn)化成熔融型或者稱無定型二氧化硅石塊。二氧化硅的物理性能見表8-14。結(jié)晶型硅微粉特點(diǎn)是熱導(dǎo)率高，價格低；熔融型硅微粉特點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)低，價格較高，合成球形硅微粉鈾含量低但價格昂貴。依據(jù)環(huán)氧模塑料性能及用集成電路，目的是避開現(xiàn)所謂“軟誤差”現(xiàn)象。硅微粉顆粒外形、大小及其分布。它的顆粒是球狀的稱為球形硅微粉，顆粒為角狀的稱為角形硅微粉，用掃描電鏡可以清楚識別出。硅微粉的顆粒粒徑一般在0.1～150um范圍內(nèi)，中位d50=5～50，粒度分布可用激光粒度分布儀測定。硅微粉制備工藝簡介。硅微粉是由一般硅石經(jīng)粉碎、純化處理，過篩分類等工序獲得角形結(jié)晶硅微粉，把它高溫熔融后噴射成球，過篩分類則得球形硅微粉。一般硅石經(jīng)熔融、粉碎、純化處理、過篩分類得到角形熔融硅微粉。低a一射線硅石經(jīng)相像工序可獲得低a．射線的角形或球形硅微粉。另一個途徑是合成法制備低a-射線的硅微粉，方法是通過掌握正硅酸乙酯、四氯化能硅級粉、江蘇東海硅微粉廠等單位生產(chǎn)。填料的主要作用是提高熱導(dǎo)率，降低熱膨脹系數(shù)和成型收縮率，還可起到增加作用，提高牢靠的過程中，還要對它進(jìn)展外表改性。轉(zhuǎn)變填料外表的物理化學(xué)性質(zhì)，提高其在樹脂和有機(jī)聚合物中的分散性，增進(jìn)填料與樹脂等基體的界面相容性，進(jìn)而提高材料的力學(xué)性能和耐濕性能，是作為填料的礦物粉體外表改性的最主要的目的。粉體的外表改性方法有多種，依據(jù)改性性質(zhì)的不同可分為物理方法，化學(xué)方法和包覆方法；目的，分為包覆法、沉淀反響法、外表化學(xué)法、接枝法和機(jī)械化學(xué)法。制備環(huán)氧模塑料時通常采性。一般使用的外表改性劑主要是偶聯(lián)劑、高級脂肪酸及其鹽、不飽和有機(jī)酸和有機(jī)硅等。環(huán)氧模塑料中通常使用的外表改性劑是偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑依據(jù)化學(xué)構(gòu)造分為硅烷類、鈦酸酯類、出，直接制成母料。一般認(rèn)為，預(yù)處理改性的效果優(yōu)于整體摻合法。由于在有樹脂存在時，偶聯(lián)劑受到稀釋，而且還可能因樹脂的作用而相互結(jié)塊。由于填充料是環(huán)氧模塑料含量最大的組分，術(shù)。3、固化劑固化劑的主要作用是與環(huán)氧樹脂反響形成一種穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀構(gòu)造，固化劑和環(huán)氧樹脂一同影響著模塑料的流淌性能、熱性能、力學(xué)性能和電性能。電子級環(huán)氧模塑料的固化劑多承受線性在整個環(huán)氧樹脂體系中，固化劑都起著這樣的作用。4、促進(jìn)劑環(huán)氧塑封料是單組分材料，固化促進(jìn)劑打算了模塑料的固化行為，影響著模塑料固化速度的快慢，對環(huán)氧模塑料的力學(xué)性能、熱性能、吸濕性能、成型工藝性能等都有顯著影響。固化促進(jìn)存期變短。固化促進(jìn)劑的選擇是各環(huán)氧模塑料生產(chǎn)研制單位的又一項(xiàng)核心技術(shù)。5、阻燃劑UL-94-VO級標(biāo)準(zhǔn)，使由模塑料于人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，上述阻燃體系將會漸漸被綠色阻燃體系所代替。6、脫模劑脫模劑的作用是使固化后的產(chǎn)品比較簡潔地從模具中取出，其用量選擇要適當(dāng)，量多雖然簡潔脫模，但是密封性和可打印性下降。脫模劑通常使用自然或人造脂肪酸酯或高級脂肪酸酯，用來掌握模塑料的脫模性、可打印性、耐潮性。7、著色劑著色劑起著色作用，主要有黑色，也有綠色、紅色等。以遮蓋所封裝器件的設(shè)計及防止光透過。依據(jù)用戶要求可以把塑封料配制成不同的顏色。著色劑通常使用炭黑。塑封產(chǎn)品打印標(biāo)記有兩種方法，一種是油墨打印，一種是激光打印。在承受激光打印時，著色劑承受特別顏料。3、環(huán)氧模塑料性能測試方法(1)螺旋流淌長度裝置傳遞模塑壓力機(jī)，至少具有150mm×150mm的平面臺，原則上使用150kN以上傳遞模塑壓力機(jī)。模具使用EMM-I-66的螺旋流淌金屬模具。這種模具不進(jìn)展特別的外表處理，試驗(yàn)中模塑。成型條件樣品為粉末或顆粒，20±5g，粉末用量以樣品成型后剩余料高度為0.30～0.35cm為175±2℃，傳遞柱塞也保持成型溫度，為使溫度穩(wěn)定，成型間隔至少為1min；傳遞壓力為7.0±O.2MPa，傳遞速度為6.0±1cm/s，注塑頭直徑為4.2±0.2cm；模塑之前模塑料樣2min，為了簡潔脫模，時間可適當(dāng)延長。方法使金屬模具和注塑頭升溫至所定溫度，將樣品倒入料斗中，馬上進(jìn)展傳遞模塑成型。固化2min，然后翻開模具，讀出螺旋流淌長度，準(zhǔn)確到0.5cm。同一樣品至少成型兩次，記錄其平均值。凝膠時間裝置天平，感量為0.01g；電熱板；秒表，準(zhǔn)確至1s；針狀攪拌棒或平鏟。樣品：粉末狀。175±1℃，取0.3～0.5g5cm2，熔融開頭計時，用針狀攪拌棒尖端或平鏟攪拌，粉料漸漸由流體變成凝膠態(tài)(樣品不能拉成絲)為終點(diǎn)，讀出所需時間。同樣操作重復(fù)兩次，取其平均值。密度按GB/T1033-1986的規(guī)定進(jìn)展。彎曲強(qiáng)度、彎曲模量按GB/T1449-1983的規(guī)定進(jìn)展。線膨脹系數(shù)及玻璃化溫度裝置：TMA(熱機(jī))樣品：標(biāo)準(zhǔn)樣品(鋁、石英)；測試樣品應(yīng)無彎曲、裂紋、氣孔等缺陷，兩端平坦且平行。a由樣品尺寸變化與溫Tg可用拐點(diǎn)兩側(cè)切線的交點(diǎn)對應(yīng)的溫度得出。熱導(dǎo)率按GB/T3139-1982的規(guī)定進(jìn)展。體積電阻率按GB/T1410-1989的規(guī)定進(jìn)展。介電常數(shù)、介電損耗角正切按GB/T1409-1988的規(guī)定進(jìn)展。介電強(qiáng)度按GB/T1408.1-1999的規(guī)定進(jìn)展。吸水率裝置：分析天平；恒濕恒溫箱(T±2℃、濕度±3%)；烘箱(T±2℃)。#50mm×3mm的圓片或120mm×15mm×10mm樣品在105±2℃枯燥1h，取出稱重，登記G1；樣品在恒濕恒溫箱中在85℃、相對濕度85％的條72hG2。吸水率的計算按下式：W：(G1-G2)/Gl×100%阻燃性按GB/T2408-1999的規(guī)定進(jìn)展。pH值(萃取水溶液)裝置：萃取容器(內(nèi)襯聚四氟乙烯的鋼瓶，容積150ml)(感量0.1g)；100ml量筒(1ml)；去離子水(2.Ous/cm以下)；烘箱(T±2℃)。60目篩子過篩。取10g過篩樣品轉(zhuǎn)移到萃取容器中，參加100ml去離子水，放入烘箱中，萃取條件121℃·20h；萃取好的樣品從烘箱中取出，常溫冷卻；將萃取液過濾，得清液；冷卻后可測定萃取清液的pH值。鈉離子含量的測定(萃取水溶液)1)所用儀器及藥品：氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.2×10-6，0.4×10-6，0.6×10-6，0.8×10-6，1.0×10-6)；火焰pH值測定。2)測試方法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液在原子吸取光譜測定儀作出標(biāo)準(zhǔn)曲線，用比照法測出樣品的鈉離子含量。氯離子含量的測定(萃取水溶液)器材與試劑：自動電位滴定儀、硝酸銀溶液(N=0.002mol/L)pH值測定。測試方法：取萃取清液用硝酸銀溶液(N=0.002mol/L)滴定，計算出氯離子含量。注：在滴定樣品前，需做空白。鈾含量分析(激光熒光法)EJ/T823的規(guī)定進(jìn)展。六、電子級環(huán)氧模塑料的成型工藝及產(chǎn)品考核標(biāo)準(zhǔn)1、工藝過程及其工藝條件環(huán)氧模塑料成型是承受傳遞模塑成型方法。模塑成型工藝見圖8-8。由于環(huán)氧模塑料含埋伏性24h，必需把模塑料從冷庫(0～10℃)中取出，保持包裝密合，使模塑料恢復(fù)至室溫(20～25℃)。為使?jié)穸确€(wěn)定化，在模塑前1～4h翻開包裝，并置于通枯燥空氣或枯燥氮?dú)獾难b置中。開頭模塑后，要求在72h內(nèi)用完，并且不能用手直接接觸模塑料。假設(shè)沒有用完，需重密封包裝冷藏。再次使用時，溫度和濕度穩(wěn)定化后24h內(nèi)必需用完。在進(jìn)展傳遞模塑時，模塑料首先要進(jìn)展預(yù)熱，一般使用高頻預(yù)熱機(jī)預(yù)熱。預(yù)熱時間為20～40s(依據(jù)預(yù)熱機(jī))，預(yù)熱溫度為75～85℃(預(yù)熱溫度為料餅外表溫度而不是料餅內(nèi)側(cè)溫度)模塑時，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，首先要檢查以下參數(shù)：模具外表、模具溫度、傳遞壓力、傳遞速度/時間、合模壓力、固化時間、料餅重量。首先要檢查模具外表，要清潔，不能有污點(diǎn)，排氣孔要通暢，否則要進(jìn)展清模。模具溫度的檢查要使用外表溫度計。檢查的部位包括上下模、每個熱掌握區(qū)的假設(shè)干點(diǎn)，中央位置及周邊位置。各個位置的溫差不能過大。傳遞壓力檢查時要留意計示壓力與實(shí)際壓力的區(qū)分。定期用壓力計檢查實(shí)際壓力。為防止壓力損失，柱塞頭和傳遞料筒要定期更換。p0=(A×P)/A0式中A——壓頭截面積；A0——柱塞截面積；P——計示壓力；p0——實(shí)際壓力。傳遞速度由傳遞距離和傳遞時間來計算傳遞速度=傳遞距離/傳遞時間傳遞距離L=料餅體積/料筒截面積：(дr2hn)/(дR2)h——料餅高度；n——料餅數(shù)量；2R——料筒直徑。傳遞時間首先打算沒有沉積料餅的傳遞時間(A)，然后檢查有料餅時的傳遞時間(B)A在(B+1)至(B-5)s范圍內(nèi)。留意調(diào)整料餅重量，以獲得適當(dāng)?shù)臍埬z厚度)。假設(shè)太厚，會造成模塑料的鋪張，太薄簡潔造成填充不完全，產(chǎn)生氣孔或漏封。2、塑封常見工藝問題及其解決方法未填充主要有兩種狀況：有趨向性未填充和隨機(jī)性未填充。有趨向性未填充主要是由于封裝工藝與環(huán)氧模塑料的性能參數(shù)不匹配造成的。主要有以下緣由及解決方法：不適宜的模具溫度，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)上升或降低模具溫度。不適宜的預(yù)熱溫度，應(yīng)增加或削減預(yù)熱時間。注塑速度太慢，應(yīng)加快注塑速度。注塑壓力太低，應(yīng)增加注塑壓力。由于保管不當(dāng)或過期，模塑料的流淌性下降，黏度太大或凝膠化時間太短，應(yīng)使用流淌性適宜的模塑料，并妥當(dāng)保管。當(dāng)未填充為隨機(jī)性時，主要有以下緣由及解決方法：模具清洗不當(dāng)，排氣孔或進(jìn)料口被粒子堵塞，應(yīng)清洗模具。模塑料中不溶性雜質(zhì)太大，堵塞進(jìn)料口，應(yīng)換品質(zhì)良好的模塑料。模具進(jìn)料口太小，應(yīng)增加進(jìn)料口尺寸。粘模主要有以下緣由及解決方法：1)模具沾污，應(yīng)清洗模具。更換模塑料種類，應(yīng)清洗模具。模具溫度過低，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)上升模具溫度。溢料環(huán)氧模塑料的溢料是通過塑封模具與引線框架之間的“縫口”的“樹脂流淌”而造成的，溢料會導(dǎo)致浸焊外觀不良。依據(jù)流體力學(xué)公式，以下公式表示封裝時通過縫口樹脂的量(Q)。Q=(ωd3)·△P/(ηL)式中ω——縫口寬度；d——縫口厚度；L——縫口長度；△P——縫口內(nèi)外壓力差；η——樹脂熔融黏度。因此，為使樹脂溢料(Q)最小化，可以實(shí)行降低注塑壓力從而降低△P，提高模具精度或提高d和增大樹脂熔融黏度來解決。因此溢料主要有以下緣由及解決方法：合模壓力太低，應(yīng)增加合模壓力。注塑壓力太高，應(yīng)降低注塑壓力。上一模的溢料殘留，應(yīng)清洗干凈溢料殘留。使用的模塑料本身流淌性太大，抗溢料力量差，應(yīng)使用熔融黏度較高的環(huán)氧模塑料，提高觸變性和提高反響性，使用抗溢料好的模塑料，同時降低預(yù)熱溫度。蛇眼主要緣由為注塑速度太快，應(yīng)降低注塑速度。(5)金線沖歪或沖斷不當(dāng)?shù)淖⑺芩俣?，?yīng)減慢或增加注塑速度。不適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度，應(yīng)增加或削減預(yù)熱時間。模塑料的流淌性太差，改用流淌性好的模塑料。(6)水泡狀物材料中含水氣，會導(dǎo)致水泡狀物產(chǎn)生。應(yīng)遵守操作條件，防止模塑料吸潮?？諝膺M(jìn)入。應(yīng)使用適當(dāng)尺寸的料餅，料餅尺寸最好和注塑料筒的尺寸一樣或略小，否則料生。(7)氣孔在塑封產(chǎn)品中，氣孔是最常見的缺陷，依據(jù)氣孔在塑封體上產(chǎn)生的部位可以將其分為排出造成的。它主要與環(huán)氧模塑料的流淌性、揮發(fā)物含量、料餅密度、料餅直徑、成型工藝條件等因素有關(guān)。假設(shè)模塑料中的揮發(fā)物含量太高，在模塑過程中又不能準(zhǔn)時排出，就會在塑封體外表和內(nèi)部形成氣孔。因此要盡量降低環(huán)氧模塑料本身原材料中揮發(fā)物的含量，防止生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、使80%～95%環(huán)氧模塑料的流淌性必需與塑封工藝參數(shù)相匹配，假設(shè)產(chǎn)生氣孔，按以下方法調(diào)整。不適當(dāng)?shù)哪＞邷囟?，?yīng)降低模具溫度。注塑速度太快，應(yīng)降低注塑速度。不適當(dāng)?shù)念A(yù)熱速度。應(yīng)上升或降低預(yù)熱溫度。注塑壓力太低，應(yīng)增加注塑壓力。模具清洗不適當(dāng)，應(yīng)清洗模具的排氣孔。材料本身的流淌性太強(qiáng)，應(yīng)使用流淌性適中的模塑料，或削減預(yù)熱時間。3、塑封產(chǎn)品的考核方法、條件及其分級(1)環(huán)氧模塑料的成型性能考核環(huán)氧模塑料的成型性能包括流淌性能、固化性能、玷污性能及打印性能等4方面內(nèi)容。(2)環(huán)氧模塑料的牢靠性水平的評估標(biāo)準(zhǔn)及方法。(3)其他牢靠性試驗(yàn)方法。七、電子級環(huán)氧模塑料固化物的性能及應(yīng)用為了適應(yīng)半導(dǎo)體工業(yè)的飛速進(jìn)展，環(huán)氧模塑料也不斷地進(jìn)展改進(jìn)與提高。為了滿足提高勞動生產(chǎn)率的要求，消滅了快速固化型環(huán)氧模塑料及不后固化模塑料，最快成型時間到達(dá)20s；后固化時間從2h縮減到不后固化；為了滿足大功率器件對散熱的要求，產(chǎn)生了高熱導(dǎo)型模塑料；為了滿足大規(guī)模集成電路的封裝要求，產(chǎn)生了低應(yīng)力及低a(SMT)的要求，又消滅了低膨脹型、低吸水、高耐熱型模塑料；為了滿足球柵陣列封裝(PBGA)的要求，消滅了高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、低翹曲率、高粘接強(qiáng)度模塑料。明顯，模塑料今后也必下：1、一般型美國莫頓(Morton)公司首先推出鄰甲酚醛環(huán)氧模塑料Polyset410B，屬于一般型環(huán)氧模塑料。型產(chǎn)品如：中科院化學(xué)所的KH407-3、日本住友的EME-1200系列、日東的MP-3500等。其主要典型性能見表8-21。環(huán)氧模塑料的填料承受熔融二氧化硅微粉時，其性能特點(diǎn)是線膨脹系數(shù)小。熱導(dǎo)率較低，本錢相對較高。主要用于大規(guī)模集成電路及大尺寸分立器件。其典型產(chǎn)品如：中科院KH407-1EME-1100HC-10-Ⅱ型。2、快速固化型近年來，為了降低本錢，提高勞動生產(chǎn)率，特別是消滅了多柱頭自動模具(AUTO-MOLD)封裝之后，要求一個封裝周期為30～50s，有的甚至要求縮短至20s左右。為了適應(yīng)這種要求，研制生產(chǎn)出了快速固化型環(huán)氧模塑料。其性能特點(diǎn)為快速固化，凝膠化時間為13～18s?？梢韵鳒p操作時間，還能保證產(chǎn)品的牢靠性要求。3無后固化型為了提高勞動生產(chǎn)率，提高競爭力，要求不進(jìn)展后固化，仍保證材料的耐濕性和耐熱沖擊性。為了適應(yīng)這種要求，通過承受特別的固化促進(jìn)劑，研制生產(chǎn)出無后固化型環(huán)氧模塑料。4、高熱導(dǎo)型為了滿足大功率分立器件、高熱量器件、特別是全包封分立器件對熱導(dǎo)的較高的要求，研制出了高熱導(dǎo)型環(huán)氧模塑料。主要承受結(jié)晶型二氧化硅、氧化鋁、碳化硅、氮化硅等高熱導(dǎo)填料，應(yīng)用高填充技術(shù)而制備的。其典型產(chǎn)品如：中科院化學(xué)所的KH407-5系列、日本住友的EME-5900HAMP-4000系列等。6a射線型1978年Intel公司T.C.May等人覺察封裝材料中的放射性元素放出的a存儲的信息破壞，集成電路不能正常工作，產(chǎn)生軟誤差。塑封16M以上存儲器時，由于放射a射線使器件產(chǎn)生軟誤差的問題會變得格外鋒利。放射性元素主要來自填充料SiO。解決的方法2一是查找低鈾礦石，另一種方法是合成硅粉。目前國外已有化學(xué)合成法制備的球形硅粉，產(chǎn)品鈾含量在0.2×10-9以下，但價格較高。國外大規(guī)模生產(chǎn)的4MDRAM芯片封裝材料的填料是用低鈾礦石制備的熔融球形SiO，也有承受聚酰亞胺外表鈍化膜防止a射線影響芯片。27、低膨脹型由于集成電路向超大規(guī)模和