Defectele de ambalare includ în principal deformarea plumbului, compensarea bazei, deformarea, spargerea așchiilor, delaminarea, golurile, ambalarea neuniformă, bavurile, particulele străine și întărirea incompletă etc.
1. Deformarea plumbului
Deformarea plumbului se referă, de obicei, la deplasarea sau deformarea plumbului cauzată în timpul curgerii de etanșant plastic, care este de obicei exprimată prin raportul x/L dintre deplasarea laterală maximă a plumbului x și lungimea plumbului L. Îndoirea plumbului poate duce la scurtcircuitari electrice (în special în pachete de dispozitive I/O de înaltă densitate).Uneori, tensiunile generate de încovoiere pot duce la crăparea punctului de lipire sau la o reducere a rezistenței aderării.
Factorii care afectează legarea plumbului includ designul pachetului, aspectul plumbului, materialul și dimensiunea plumbului, proprietățile plasticului de turnare, procesul de lipire a plumbului și procesul de ambalare.Parametrii plumbului care afectează îndoirea plumbului includ diametrul plumbului, lungimea plumbului, sarcina de rupere a plumbului și densitatea plumbului etc.
2. Decalaj de bază
Decalajul bazei se referă la deformarea și decalajul suportului (baza cipului) care susține cip.
Factorii care afectează deplasarea bazei includ fluxul compusului de turnare, proiectarea ansamblului cadru de plumb și proprietățile materialului compusului de turnare și ale cadrului de plumb.Pachetele precum TSOP și TQFP sunt susceptibile la deplasarea bazei și la deformarea bolțului datorită cadrelor lor subțiri.
3. Warpage
Warpage este îndoirea în afara planului și deformarea dispozitivului de ambalare.Deformarea cauzată de procesul de turnare poate duce la o serie de probleme de fiabilitate, cum ar fi delaminarea și fisurarea așchiilor.
Deformarea poate duce, de asemenea, la o serie de probleme de fabricație, cum ar fi dispozitivele PBGA (plastized ball grid array), unde deformarea poate duce la o coplanaritate slabă a bilei de lipit, cauzând probleme de plasare în timpul redistribuirii dispozitivului pentru asamblarea pe o placă de circuit imprimat.
Modelele warpage includ trei tipuri de modele: concave spre interior, convexe spre exterior și combinate.În companiile de semiconductori, concav este uneori denumit „față zâmbitoare” și convex ca „față plânsă”.Principalele cauze ale deformării includ nepotrivirea CTE și contracția de vindecare/compresie.Acesta din urmă nu a primit prea multă atenție la început, dar cercetările aprofundate au arătat că contracția chimică a compusului de turnare joacă, de asemenea, un rol important în deformarea dispozitivului IC, în special în pachetele cu grosimi diferite pe partea superioară și inferioară a cipului.
În timpul procesului de întărire și post-întărire, compusul de turnare va suferi o contracție chimică la temperatură ridicată de întărire, care se numește „contracție termochimică”.Contracția chimică care apare în timpul întăririi poate fi redusă prin creșterea temperaturii de tranziție sticloasă și reducerea modificării coeficientului de dilatare termică în jurul Tg.
Deformarea poate fi cauzată și de factori precum compoziția compusului de turnare, umiditatea din compusul de turnare și geometria pachetului.Controlând materialul de turnare și compoziția, parametrii procesului, structura pachetului și mediul de pre-încapsulare, deformarea pachetului poate fi minimizată.În unele cazuri, deformarea poate fi compensată prin încapsularea părții din spate a ansamblului electronic.De exemplu, dacă conexiunile externe ale unei plăci ceramice mari sau ale unei plăci multistrat sunt pe aceeași parte, încapsularea lor pe partea din spate poate reduce deformarea.
4. Rupere așchiilor
Tensiunile generate în procesul de ambalare pot duce la spargerea așchiilor.Procesul de ambalare agravează de obicei microfisurile formate în procesul de asamblare anterior.Subțierea napolitanelor sau a așchiilor, șlefuirea din spate și lipirea așchiilor sunt toți pașii care pot duce la apariția fisurilor.
Un cip fisurat, defect mecanic nu duce neapărat la defecțiune electrică.Dacă o ruptură de cip va duce la o defecțiune electrică instantanee a dispozitivului depinde și de calea de creștere a fisurilor.De exemplu, dacă fisura apare pe partea din spate a cipului, este posibil să nu afecteze nicio structură sensibilă.
Deoarece plachetele de siliciu sunt subțiri și fragile, ambalajele la nivel de plachetă sunt mai susceptibile la ruperea așchiilor.Prin urmare, parametrii procesului, cum ar fi presiunea de strângere și presiunea de tranziție a turnării în procesul de turnare prin transfer, trebuie controlați strict pentru a preveni ruperea așchiilor.Pachetele stivuite 3D sunt predispuse la ruperea așchiilor din cauza procesului de stivuire.Factorii de proiectare care afectează ruperea așchiilor în pachetele 3D includ structura stivei de așchii, grosimea substratului, volumul turnării și grosimea manșonului matriței etc.
Ora postării: 15-feb-2023