《電子技術應用》
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LED封裝用環(huán)氧樹脂的機理與特性介紹
摘要: 半導體(LED)封裝業(yè)占領了海內(nèi)集成電路財產(chǎn)的主體職位地方,如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要,。按照資料顯示,90%以上的結晶體管及70%~80%的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料,,而環(huán)氧樹膠封裝塑粉是最多見的份子化合物塑料封裝材料,。
Abstract:
Key words :

  本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的機理、特性,、施用材料加以介紹,,但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助。

  半導體(LED)封裝業(yè)占領了海內(nèi)集成電路財產(chǎn)的主體職位地方,,如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要,。按照資料顯示,90%以上的結晶體管及70%~80%的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料,,而環(huán)氧樹膠封裝塑粉是最多見的份子化合物塑料封裝材料,。本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的身分、特性,、施用材料加以介紹,,但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助,。

  1.LED封裝的目的

  半導體封裝使諸如二極管,、結晶體管、IC等為了維護自己的氣密性,,并掩護不受四周情況中濕度與溫度的影響,,以及防止電子組件遭到機械振蕩、沖擊孕育發(fā)生破損而造成組件特性的變化,。因此,,封裝的目的有下面所開列幾點:

  (1)、防止?jié)裾畹扔赏獠壳秩耄?/p>

  (2),、以機械體式格局撐持導線,;

  (3)、有用地將內(nèi)部孕育發(fā)生的熱排出,;

  (4),、供給可以容或者手持的形體。

  以瓷陶,、金屬材料封裝的半導體組件的氣密性較佳,,成本較高,合用于可*性要求較高的施用途合,。以份子化合物塑料封裝的半導體組件的氣密性較差,,可是成本低,因此成為電視,、電話機,、計較機、無線電收音機等平易近用品的主流,。

  2.封裝所施用的份子化合物塑料材料

  半導體產(chǎn)物的封裝大部門都采用環(huán)氧樹膠,。它具備的一般特性包孕:成形性、耐熱性,、杰出的機械強度及電器絕緣性,。同時為防止對封裝產(chǎn)物的特性劣化,樹膠的熱體脹系數(shù)要小,水蒸氣的透過性要小,,不含對元件有影響的不純物,,引針腳(LEAD)的接著性要杰出。純真的一種樹膠要能純粹饜足上面所說的特性是很堅苦的,,因此大大都樹膠中均插手填充劑,、巧合劑、硬化劑等而成為復合材料來施用,。一般說來環(huán)氧樹膠比其他樹膠更具備優(yōu)勝的電氣性,、接著性及杰出的低壓成形流動性,而且價格自制,,因此成為最常用的半導體塑封材料,。

  3.環(huán)氧樹膠膠粉的構成

  一般施用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹膠之外,還含有硬化劑,、增進劑,、抗燃劑、巧合劑,、脫模劑,、填充料、顏料,、潤滑油劑等身分,,現(xiàn)別離介紹如下:

  3.1環(huán)氧樹膠(EPOXYRESIN)

  施用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹膠品類有雙酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY,、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹膠(CYCLICALIPHATICEPOXY),、環(huán)氧化的丁二烯等。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹膠必須含有較低的離子含量,,以降低對半導體芯片外貌鋁條的腐化,,同時要具備高的熱變型溫度,杰出的耐熱及耐化學性,,以及對硬化劑具備杰出的反映性,。可選用純一樹膠,,也能夠二種以上的樹膠混淆施用,。

  本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的機理、特性,、施用材料加以介紹,,但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助,。

  半導體(LED)封裝業(yè)占領了海內(nèi)集成電路財產(chǎn)的主體職位地方,如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要。按照資料顯示,,90%以上的結晶體管及70%~80%的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料,,而環(huán)氧樹膠封裝塑粉是最多見的份子化合物塑料封裝材料。本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的身分,、特性,、施用材料加以介紹,但愿對IC封裝工程師們在選擇材料,、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助,。

  1.LED封裝的目的

  半導體封裝使諸如二極管、結晶體管,、IC等為了維護自己的氣密性,,并掩護不受四周情況中濕度與溫度的影響,以及防止電子組件遭到機械振蕩,、沖擊孕育發(fā)生破損而造成組件特性的變化,。因此,封裝的目的有下面所開列幾點:

  (1),、防止?jié)裾畹扔赏獠壳秩耄?/p>

  (2),、以機械體式格局撐持導線;

  (3),、有用地將內(nèi)部孕育發(fā)生的熱排出,;

  (4)、供給可以容或者手持的形體,。

  以瓷陶,、金屬材料封裝的半導體組件的氣密性較佳,成本較高,,合用于可*性要求較高的施用途合,。以份子化合物塑料封裝的半導體組件的氣密性較差,可是成本低,,因此成為電視,、電話機、計較機,、無線電收音機等平易近用品的主流,。

  2.封裝所施用的份子化合物塑料材料

  半導體產(chǎn)物的封裝大部門都采用環(huán)氧樹膠。它具備的一般特性包孕:成形性,、耐熱性,、杰出的機械強度及電器絕緣性。同時為防止對封裝產(chǎn)物的特性劣化,,樹膠的熱體脹系數(shù)要小,,水蒸氣的透過性要小,,不含對元件有影響的不純物,引針腳(LEAD)的接著性要杰出,。純真的一種樹膠要能純粹饜足上面所說的特性是很堅苦的,,因此大大都樹膠中均插手填充劑、巧合劑,、硬化劑等而成為復合材料來施用,。一般說來環(huán)氧樹膠比其他樹膠更具備優(yōu)勝的電氣性、接著性及杰出的低壓成形流動性,,而且價格自制,,因此成為最常用的半導體塑封材料。

  3.環(huán)氧樹膠膠粉的構成

  一般施用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹膠之外,,還含有硬化劑,、增進劑、抗燃劑,、巧合劑,、脫模劑、填充料,、顏料,、潤滑油劑等身分,現(xiàn)別離介紹如下:

  3.1環(huán)氧樹膠(EPOXYRESIN)

  施用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹膠品類有雙酚A系(BISPHENOL-A),、NOVOLACEPOXY,、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹膠(CYCLICALIPHATICEPOXY)、環(huán)氧化的丁二烯等,。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹膠必須含有較低的離子含量,,以降低對半導體芯片外貌鋁條的腐化,同時要具備高的熱變型溫度,,杰出的耐熱及耐化學性,,以及對硬化劑具備杰出的反映性??蛇x用純一樹膠,,也能夠二種以上的樹膠混淆施用。

  3.2硬化劑(HARDENER)

  在封裝塑粉頂用來與環(huán)氧樹膠起交聯(lián)(CROSSLINKING)效用的硬化劑可大抵分成兩類:

  (1),、碳酸酐類(ANHYDRIDES),;

  (2)、酚樹膠(PHENOLICNOVOLAC),。

  以酚樹膠硬化和碳酸酐硬化的環(huán)氧樹膠體系就象下的特性比力:●弗以酚樹膠硬化的體系的溢膠量少,,脫模較易,抗?jié)裥约安桓淖冃詣e均較碳酸酐硬化者為佳,;●以碳酸酐硬化者需要較長的硬化時間及較高溫度的后硬化(POSTCURE),;●弗以碳酸酐硬化者對外貌泄電流敏銳的元件具備較佳的相容性,;●費以酚樹膠硬化者在150-175~C之間有較佳的熱不改變性別,但溫度高于175~(2則以碳酸酐硬化者為佳,。

  硬化劑的選擇除了電氣性子之外,,尚要思量作業(yè)性、耐濕性,、生存性、價格,、對人的身體安全性等因素,。

  3.3增進劑(ACCELERATOORCATALYST)

  環(huán)氧樹膠封裝塑粉的硬化周期(CURINGCYCLE)約在90-180秒之間,必須可以容或者在瞬息間內(nèi)硬化,,因此在塑粉中新增增進劑以縮短硬化時間是必要的,。

  此刻大量施用的環(huán)氧樹膠塑粉,因為內(nèi)含硬化劑,、增進劑,,在混淆加工(COMPOUNDING)后已成為部門交聯(lián)的B-STAGE樹膠。在封裝施用完結以前塑粉自己會不停的舉行交聯(lián)硬化反映,,因此必須將塑粉存貯于5℃以下的冷柜中,,以按捺塑粉的硬化速度,而且塑粉也有生存的刻日,。要是想制患上不消低溫生存,,且具備長的生存刻日(LNOGSHELFLIFE)的塑粉,則肯定是要選用潛在性增進劑(LATENTCATALYST),,這類增進劑在室溫中不會加速硬化反映,,只有在高溫時才會產(chǎn)牛增進硬化反映的效驗。今朝日本已有出產(chǎn)沒必要低溫存貯的環(huán)氧樹膠膠粉,,其要害乃在潛在性增進劑的選用,。

  3.4抗燃劑(FLAMERETARDANT)

環(huán)氧樹膠膠粉中的抗燃劑可分成有機與無機兩種。有機系為溴化的環(huán)氧樹膠或者四溴化雙酚A(TETRABROMOBISPHENOLA),。無機系則為三氧化二銻(Sb203)的粉末,。二者可分隔單獨施用,也可歸并施用,,而以歸并施用的抗燃劑效驗為佳,。

  3.5填充料(LILLER)

  在封裝塑粉中,填充料所占的比例至多,,約在70%擺布,,因此填充料在封裝朔粉中飾演著十分重要的腳色。

  3.5.1在塑粉中插手數(shù)量適宜適質(zhì)的填充料,,具備下面所開列幾個目的:

  (1)削減塑粉硬化后的收縮,;

  (2)降低環(huán)氧樹膠的熱體脹系數(shù),;

  (3)改善熱傳導;

  (4)吸收反映熱,;

  (5)改善硬化樹膠的機械性子與電學性子,;

  (6)降低塑粉成本。

  3.5.2填充料的品類

  施用于環(huán)氧樹膠塑粉中的填充料,,除了要能改善電絕緣性,、電媒質(zhì)特性之外,尚須具備化學穩(wěn)固性及低吸濕性,。一般常用的填充料有以下幾種:

  (1)石英,;

  (2)高純凈度二氧化硅(施用最為廣泛);

  (3)氫氧化鋁

  (4)氧化鋁,;

  (5)云母粉末,;

  (6)碳化硅。

  3.5.3二氧化硅(SiO2,Silica)

  環(huán)氧樹膠的熱體脹系數(shù)均等約為65×10-6m/cm/℃,;,,比對封裝樹膠中的金屬埋人件的熱體脹系數(shù)大許多。半導體所用的框架(LEADFRAME)與環(huán)氧樹膠相差甚遠,。若以純樹膠來封裝半導體元件,,因為相互間熱體脹系數(shù)的差異及元件工作時所孕育發(fā)生的熱,將會孕育發(fā)生內(nèi)部策應力及熱應力而造成封裝材料的龜裂,。因此插手塑粉中的填充料,,除了要能削減樹膠與金屬埋入件間的熱體脹系數(shù)外,也要具備杰出的傳熱功效,。

  二氧化硅粉末可分成結晶性二氧化硅及熔化二氧化硅,。結晶性二氧化磚具備較佳的傳熱性但熱體脹系數(shù)較大,對熱沖擊的抵當性差,。熔化二氧化硅的傳熱性子較差,,但卻領有較小的熱體脹系數(shù),對熱沖擊的抵當性較佳,。表2是熔化性與結晶性二氧化硅充填的環(huán)氧樹膠膠粉的性子比力,,可看出熔化性二氧化硅除了傳熱性子較差外,撓曲強度及耐濕性均低于結晶性二氧化硅,。

  此外,,填充料用量的幾多以及粒子的巨細、外形,、粒度分布等對于塑粉在移送成形(Transfermolding)時的流動性,,以及封裝后制品的電氣性子均會造成影響,這些個因素在選用填充料時均要加以思量,。

  3.6巧合劑(COUPLIUNGAGENT)

  在環(huán)氧樹膠中新增少數(shù)的巧合劑,,能孕育發(fā)生下面所開列效用:

  ●增加填充料與樹膠之間的相容性與親和力,;

  ●增加膠粉與埋人元件間的接出力;

  ●削減吸水性,;

  ●提高撓曲強度,;

  ●降低成形中塑粉的粘度,改善流動性,;

  ●改善膠粉的熱消散因數(shù)(THERMALDUSSIPATIONFACTOR),、損掉因數(shù)(LOSSFAC-TOR)及泄電流(LEAKAGECURRENT)。

  3.7脫模劑(日ELEASEAGENT)

  環(huán)氧樹膠的粘著性杰出,,對生產(chǎn)模型也會孕育發(fā)生接出力,,而影響加工封裝完結后的脫模,因此插手脫模劑來改善膠粉與生產(chǎn)模型之間的脫模能力,。一般常用的脫模劑有:臘、硬脂酸,、硬脂酸鋅,、硬脂酸鈣等。脫模劑的品類與用量要視塑粉方子(樹膠,、硬化劑,、填充料)而定。脫模劑的用量要適當,,要是用量太少會使脫模不易,;相反,要是用量過多,,不單容易污染生產(chǎn)模型,,更會降低膠粉與埋入框架、引線間的粘出力,,直接影響到元件的耐濕性及可*性,。下圖為脫模劑新增量與接出力的瓜葛,脫模劑新增愈多,,膠粉與埋人件間的接出力降落也愈多,。

  3.8顏料(PIGMENT)

  凡是視制品的色彩來新增顏料。一般的封裝膠粉均以煤黑為顏料,,因此制品具備玄色的外不雅,。

  3.9潤滑油劑(LUBRICANT)

  為了增加膠粉在加工成形中的流動性,有時候可插手部門潤滑油劑來降低粘度,??墒谴伺e往往會造成膠粉的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(TgGLASSTRANSISTIONTEMPERATURE)的降低及電氣特性的劣化,因此如有需要插手潤滑油劑,,最佳選用反映性稀釋劑(RE-ACTIVEDILUENT),,使稀釋劑份子能與樹膠孕育發(fā)生化*合,,以制止T2及電氣特性的劣化。

  4.環(huán)氧樹膠塑粉的基本特性

  前邊咱們已提到一些塑粉所要具備的特性,,下面將進一步切磋這些個特性,。

  4.1耐熱性

  4.1.1玻璃轉(zhuǎn)移溫度,Tg

  要是以熱劣化性為耐熱性的思量要端,,則可以Tg來看做參考值,。塑粉的Tg值主要取決塑粉的交聯(lián)疏密程度:Tgl=Tg0+k/ncTgi:交聯(lián)后的TgTg0:未交聯(lián)前的TgK:實驗常數(shù)nc:兩交聯(lián)點前的均等原子數(shù)。交聯(lián)疏密程度愈高,,其Tg值也愈高,;耐熱性愈佳,熱變型溫度也愈高,。一般封裝塑粉的Tg值約在160℃擺布,,太高的Ts會使制品過硬呈脆性,降低對熱沖擊的抵當性,。

  4.1.2Tg的標定

  標定Tg的方法許多,今朝本所施用熱膨脹計(DIALTOMETER)DSC(DIFFERENTIALCANNINGCALORIMETRY),、流變儀(RHEOMETRIC)、TBA(TORSIONALBRAIDANALYZER)等攝譜儀來標定Tg值,。

  4.2耐腐化性

  由從事塑膠封裝電路的故障闡發(fā)者所提出的故障成因中,,以鋁條腐化(CORROSIONOFALUMINUNMETALLIZATION)所占比例最高,因此耐腐化性實為封裝塑粉的首要思量因素,。

  4.2.1腐化的成因

  就環(huán)氧樹膠塑粉而言,,造成鋁條腐化的主因為塑粉中所含的氯離子及可水分解性氯(HYDROLYZABLECHLORIDE)。當大氣中的濕疹經(jīng)由樹膠自己及其與引針腳(LEAD)間的界面,,廓張步入半導體的內(nèi)部,,這些個侵入的水氣會與樹膠中的離子性不純物聯(lián)合,出格是C1-,,而增加不純物的游動性(MOBILITY),。當這些個不純物達到晶片外貌時,即與鋁條形成腐化反映,,粉碎極薄的鋁層,,造成半導體的故障。

  4.2.2腐化的防止

  (1),、降低不純物含量

  對半導體封裝業(yè)者而言,,選擇低氯離子含量的封裝膠粉是必要的。今朝一般塑粉中離子性不純物的含量均在10ppm以下,。環(huán)氧脂因為在合成歷程中施用EPICHLOROHYDRIN,,因此沒有辦法制止有氯離子的存在,因此樹膠要經(jīng)醇化去除大部門氯離子后,再用來出產(chǎn)封裝塑粉,。表3為日本廠家的環(huán)氧樹膠封裝膠粉的離子含量及電導度,。

  (2)、新增腐化按捺劑(CORROSIONINHIBITOR)

  在膠粉新增腐化按捺劑能減低鋁條的腐化速度,,滋擾陽極或者陰極的腐化反映,,故而降低腐化全反映(OVERALLREACTION)的速度。所選用的按捺劑要具備如下的性子:①按捺劑中不克不及含有對電路工作有害的離子,;②插手按捺劑后所增加的離子電導度不克不及孕育發(fā)生有害于電路的副反映,;③按捺劑需能形成錯合物(COMPLEX);④對有機系按捺劑而言,,不克不及與環(huán)氧樹膠發(fā)生反映,,在移送面形成硬化歷程中具備穩(wěn)固性;⑤對無機系按捺劑而言,,其所孕育發(fā)生的離子不成滲入Si或者SiO:絕緣層中,,以避免影響電路的工作。

  一般以無機系腐化按捺劑的效驗最佳,。其中以鎢酸銨(AMMONIUMTUNGSTATE),、寧檬酸鈣(CALCIUMCITRATE)為常用。

  4.3低的熱體脹系數(shù)(CTE,,COEFFICTENTOFTHERMALEXPANSION)

  在前邊咱們已提過因為樹膠與埋人件CTE的差別而孕育發(fā)生內(nèi)部策應力,造成制品*的原因,。在此咱們將具體介紹CTE對膠粉影響,。

  4.3.1GTE與內(nèi)部策應力的瓜葛

  內(nèi)部策應力可用DANNENBERG’S方程式表示:

  σ:內(nèi)部策應力(internalstress)O:熱體脹系數(shù)(CTE)E:彈性模數(shù)(elasticmodulus)S:剖面積(crosssectionarea)R:樹膠(resin):埋人件,框架,,晶片口nsertcomponent,,leadframe,c你好p)由方程式⑷中,咱們可清楚的看出樹膠與埋人件之間的CTE差愈大,,所孕育發(fā)生的內(nèi)部策應力也就愈大,。由內(nèi)部策應力所導致的龜裂(CRACK)將成為外部濕疹及污染侵入的通路,進一步造成元件的故障,,因此環(huán)氧樹膠膠粉必備低的CTE值,。今朝也有人從降低彈性模數(shù)來使內(nèi)部策應力變小。4.3.2影響CTE的因素CTE值可由Tg或者交聯(lián)疏密程度來加以控制,。此外,,以下各因素也會影響CTE:1)濕疹污染;

  (2)可塑劑或者潤滑油劑的流掉,;

  (3)應力的消掉,;

  (4)未反映的化學品;

  (5)后硬化的時間與溫度。

  對環(huán)氧樹膠塑粉而言,,要領有低CTE值必須從填充料上邊來入手,。1個塑粉方子工程師必須將Tg及CTE常記在心,作為參考及尋覓需要解答的題目的工具,,因為低的CTE及高的Tg對熱沖擊抵當性而言是十分重要的,。

  4.4成形性

  意義廣泛的成形性包孕半導體封裝后的尺寸穩(wěn)固性、離型性(脫模),、加工成形時的流動性等等,。

  4.4.1流動性與漩流測試(SPIRALFlOWTEST)

  因為膠粉自己是部門交聯(lián)的B-STAGE樹膠,若存貯不妥或者存貯太久會增加膠粉交聯(lián)硬化的水平,,而造成流動性的降低,,此時即該拋棄此流動性變差的膠粉。一般以漩流實驗所患上漩流值的巨細來判斷流動性的優(yōu)劣,,今朝封裝采用的規(guī)格是25-35寸,。漩流值太低表示膠粉的流動性差,成形時將沒有辦法灌滿模型,;漩流值太高表示膠粉的流動性太大,,容易將埋人件的金屬細線沖斷并會孕育發(fā)生溢膠征象。

  4.4.2DSC與塑粉流動性

  除了漩流測試之外,,咱們也可哄騙微差掃瞄式卡計(DSC)來測知膠粉是不是仍然具備好的流動性,。

  熬頭個放熱峰為膠粉硬化時所放出的聚合反映熱,此放熱峰愈高表示膠粉的反映熱愈多,,也代表膠粉存貯時硬化的水平少,,因此具備杰出的流動性。放熱峰愈低表示膠粉已大部門硬化,,只能放出少數(shù)反映熱,,代表膠粉已掉去流動性。哄騙以上道理,,咱們可以找出放熱峰高度與漩流值之間的對應瓜葛,。

  要是所存貯的膠粉經(jīng)DSC闡發(fā)后發(fā)現(xiàn)放熱峰高度削減10%以上,表示膠粉已掉去杰出流動性,,宜拋棄再也不施用,。

  4.5電氣特性

  電氣性對環(huán)氧樹膠膠粉而言是一種至關重要的性子,而介電特性(DIELECTRICPROPERTY)為思量重點,。對封裝材料而言,,介電常數(shù)(DIELECTRICCONSTANT)愈小其電絕緣性愈佳。介電常數(shù)會受頻率的轉(zhuǎn)變,、溫度,、濕度的影響,。介電常數(shù)的變化遠比介電常數(shù)的肇始值來患上重要。此外,,制品的嚴密封閉封裝是很重要的,,將直接影響到電學性子。若制品封裝不全有空地存在,,除了供給濕疹污染的通路外,,在接管電壓特殊情況發(fā)生電暈(CORONA),使電場集中在空地前端,,導致內(nèi)部放電而造成絕緣粉碎,。

  4.6耐濕性濕疹侵入半導體元件中與離子性不純物效用,降低絕緣性,,使泄電流增加并腐化鋁路,,此為相信度降低的主因。濕疹侵入封裝制品中的路徑有兩條:●由樹膠群體(BULKOFPLASTIC)的外貌廓張步入,;●經(jīng)由樹膠與IC腳架間的界面,,以毛細征象侵入。取1個14腳的DIP(DUAl+INLINEPACKAGE),,在上方打開1個窟窿,,孔底可達晶片外貌,再將1個設有氣體收支口的器皿接在DIP的窟窿之上并彌縫之,,之后將此裝配浸在100%RH的水蒸氣或者水中,,器皿內(nèi)通人干燥的氮氣(0%RH),水氣即會依上面所說的兩種路子侵入而步入器皿中,,咱們哄騙偵測器測出流出氮氣中所含有的水氣,,而患上到全部(兩種水氣滲入速度之和)的水氣滲入率Pt。Pt是經(jīng)由樹膠群體侵入的水氣滲入速度Pb及經(jīng)由界面毛細侵入的水氣滲入速度P1之和,,及Pt=Pb+P1。咱們可取不異材料的樹膠封住器皿的底部,,以一樣方法測出Pb,,再將Pt與Pb相減便可求出Pl之值。

  上面所說的方法對塑粉舉行評估,。元件若要具備10年的動作生存的年限保證,,則Pl值應該在70以下。咱們不妨哄騙此方法來對環(huán)氧樹膠膠粉舉行耐濕性評估,。

  4.7硬化時的放熱塑粉在硬化特殊情況放出聚合反映熱,,要是方子調(diào)配不妥發(fā)燒量太大特殊情況造成龜裂并賜與元件應力。因此化學工程師在舉行塑粉方子研究時應思量硬化放熱量不成過大,。

  究竟上塑粉的交聯(lián)可分成兩個階段,。先膠化,再硬化。低份子量的樹膠膠化的速度比高份子量者快,。增進劑的濃度小,,則膠化時間由熱或者動力決定;要是增進劑的濃度大,,則膠化時間由份子廓張至正確的反映位置決定:

  ●欲快速膠化則增加熱量,,所患上材料具備低交聯(lián)疏密程度、高CTE,、熱收縮性大,。●欲慢速膠化,,則削減熱量,,所患上材料具備較高交聯(lián)疏密程度、低CTE及較小的熱收縮,。

  4.8抗燃性

  在UL規(guī)格中是以94V-O為標準的環(huán)氧樹膠塑粉均能饜足此一規(guī)格,。

  4.9接著性與脫模性

  前邊已提過脫模劑的用量增加,樹膠的接出力會降低,。如果是脫模劑的新增量削減,,雖則可以使樹膠與腳架引線的接出力提高,可是生產(chǎn)模型和成形品間的接出力也增加,,造成脫模的堅苦,。因此脫模劑的新增量要選擇接著性與脫模性兼顧者為好。

  4.10低α粒子效應(LOWα-PARTICLEEFFEC)

  環(huán)氧樹膠膠粉中采用二氧化硅為填充料,,而二氧化硅是天然界的礦物,,含有微量的鈾、釷等放射性元素,。這些個放射性元素在衰變歷程中會放出α粒子,。DYNAMICRAM’S及CCD’S等牛導體元件會受α粒子的影響而發(fā)生軟性紕繆(SOFFERROR)。STATICRAM’S,、ROM’S,、PROM’S及EPROM’S等元件則不受。粒子的影響,。

  當α粒子經(jīng)過活性元件區(qū)域(ACTIVEDEVICEREGIONS)時,,會在電子與空穴從頭聯(lián)合之前,使N-區(qū)域收集電子P-區(qū)域收集空穴,。要是在一特別指定的區(qū)域收集到足夠的電荷,,將會侵擾所存貯的資料或者思維規(guī)律狀況(LOGICSTATES)。要是所收集和孕育發(fā)生的電子數(shù)跨越臨界電荷的話,,即造成所謂的軟性紕繆,。

  除了填充料之外,,基板(SUBSTRATE)、鋁條(METALLIZATION)也會放出α粒子,,可是以填充料為α,。粒子的主要孕育發(fā)小時候起歷。為了制止α粒子效應除了可用聚亞酸胺(POLYIMIDE)作為掩護涂膜之外,,可采用低放射性元素含量的二氧化硅看做填充料,。日本已有出產(chǎn)放射性元素含量在1ppb以下的二氧化硅,這些個二氧化硅是經(jīng)過醇化精辟的,,價格也較高,。對高可*度牛導體元件而言,必須想法制止α粒子效應,。

  4.11持久生存性

  目前大多膠粉的膠化時間約在30秒擺布,,硬化成形后凡是需要后硬化,而且又需冷藏存貯,。若要成長出能快速硬化,,又能在室溫(MAX40-45℃)生存6個月以上而不掉膠粉的流動性,則肯定是要在潛在性增進劑上加以研究與改良,。

  本文僅對環(huán)氧樹膠封裝膠粉的構成,、選用材料及膠粉的基本特性做一簡略的介紹,但愿能使半導體業(yè)界對塑粉的構成有一歸納綜合性的相識,,更指望為同業(yè)們在選擇環(huán)氧樹膠塑粉,、研究封裝機理方面有所開導。

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