封裝材料所具有的性能和特點

在微電子產品塑封中使用的材料叫做環氧模塑料，我們可以將其簡稱為塑封料。它將環氧樹脂作為基體，把固化劑、著色劑、改性劑、促進劑、脫模劑、填料劑、偶聯劑等各種成分用一定的比例加以混合，在專門的設備上制成特定大小、形狀、重量的熱固性塑料。在環氧模塑料成型的過程中不僅有物理變化還有化學變化，成型以后的聚合反應讓塑件具備了很好的穩定性、抗熱性以及耐濕性，使得電子元件更加符合機械性能、熱性能、力學性能以及電性能的要求，同時它又具有成型工藝簡單、粘度低、可靠性高、適合大規模生產、流動性好以及價格便宜的特點。正因為上述的優點，讓它目前各國進行電子產品塑封的最重要的材料。

成型缺陷原因的分析以及應對措施

1、在塑封體上存有水泡狀物或者是氣孔、氣泡：塑封體上之所以會有水泡狀物或者是氣孔、氣泡，主要原因有以下幾個：第一，和環氧模塑料本身的特性有關。因為塑封料屬于一種高分子材料，它的分子間距大約是5O～200nm，這樣的間距足以讓水分子滲透。另一方面水分子也可以通過環氧模塑料和引線框架形成的界面滲透到芯片中。同時環氧模塑料所具有的流動性、料餅的直徑和密度、在固化反應過程中揮發物的含量等都會引起氣體、氣泡的產生。第二，跟工藝條件，例如溫度、壓力和時間有關系。第三，和環氧模塑料應運中具體的操作規程有關，由于生產過程、儲存過程、運輸過程和使用過程中沒能嚴格地按照規定進行操作，使得環氧模塑料受潮。第四，和成型模具的結構相關，環氧模塑料的料餅和模具的尺寸不相匹配，使得料筒和料餅的縫隙中裹進了空氣。此外模具排氣的結構，也叫做排氣槽，位置設計得不夠合理，還有頂桿的間隙小以及數量不夠這些因素使得排氣過程中沒能將氣體排除干凈，多余氣體的滯留導致塑封體內氣孔和氣泡的形成。

根據所述情況我們應該采取以下措施：第一，調整好環氧模塑料的性能，選取流動性比較適中的塑封料，縮短預熱時間。保持料餅的高密度性，一般情況下為成型密度的80％～95％。第二，采用合適的工藝條件，準確地控制成型的溫度、時間以及壓力，防止出現溫度過高、傳遞壓力過大、注壓速度過快現象的發生。第三，在對環氧模塑料進行生產、儲存、運輸以及使用的過程中要嚴格按照操作程序和要求，防止環氧模塑料吸潮。第四，料餅和料筒的直徑要互相匹配，在具體的實踐過程中，料筒的直徑不應該超過57mm，料餅的直徑不能超過2mm。當料筒的直徑為60mm或者是62mm時，應該選用比料筒直徑小3mm的料餅。

2、對模具型腔進行的填充工作不夠徹底：第一，模具存在一些問題。模具的上型腔和下型腔薄厚不一致；模具的澆注系統在結構設計上不夠合理，澆倒、澆口、排氣槽數量、排氣槽位置和大小的考慮和設計不夠完善、全面；供料采用的是單料銅；因為對模具的清洗工作做得不夠徹底或者是清洗不當使得一些型腔或者是進料口被塑封料里面的大顆粒堵塞。第二，工藝方面存在一些問題，模具預熱溫度和預熱時間控制得不合理，模具溫度傳遞時間、傳遞壓力以及傳遞速度控制得不夠精確。第三、材料方面存在一些問題，主要是對環氧模塑料的保管不夠妥當，使其受潮或者是過期。根據以上的情況我們可以采取以下的措施予以防范：第一，針對填充不良的狀況，應該通過多個料筒，采用多點供料的形式，可以提高產品的封裝質量。第二，選擇合適的清洗方式，使用最好的清洗劑，嚴格按照規定要求對模具進行定期清潔。第三，掌握好模具的溫度，傳遞時間以及傳遞壓力，應該提前對環氧模塑料的性能進行試驗，找出最良好的工藝條件。第四，選取質量上等的環氧模塑料，避免由于過期、變質的塑料粘度出現上升而使得型腔過早固化。

3、脫模過程中出現澆口殘留的現象：出現澆口殘留現象的最主要原因有以下幾點：第一，塑封料的粘度過高；第二，澆口形狀、位置設計得不夠合理；第三，成型的工藝條件以及去澆口的方法不合理。針對以上的失誤我們可以采取的措施有：第一，選取粘度合適的塑封材料；第二，模具脫模的角度不能過大，澆口填充的角度也不能過小，最好通過下澆口的方式進行填充。第三，控制好成型的工藝條件，脫模的頂出受力一定要平衡。

4、塑封體上留有熔接痕：產生熔接痕的原因主要有以下幾個：第一，成型條件不合適；第二，填充不夠平衡，澆注系統的設計不夠合理；第三，塑封料本身的特性就有缺陷。針對以上情況我們可以采取以下措施：第一，采用恰當的成型工藝條件；第二，模具上型腔和下型腔的厚度應該保持一致，流道、澆口以及排氣槽的設置必須合理；第三，選擇性能合適的塑封材料。

結語

目前，對民用的微電子產品進行封裝的主要形式就是塑料封裝，封裝的好壞直接會影響到電子產品的質量，所以我們在選取封裝材料、設計封裝模具、選擇封裝工藝的時候，一定要按照相關的規章制度來進行，保證封裝質量才能提高電子產品的質量。

本文作者：楊秀倫 單位：中電振華集團永光電子有限公司