Wady opakowania obejmują głównie deformację ołowiu, przesunięcie podstawy, wypaczenie, pękanie wiórów, rozwarstwianie, puste przestrzenie, nierówne opakowanie, zadziory, cząstki obce i niepełne utwardzenie itp.
1. Odkształcenie ołowiu
Odkształcenie przewodu zwykle odnosi się do przemieszczenia przewodu lub odkształcenia spowodowanego przepływem szczeliwa plastycznego, które zwykle wyraża się jako stosunek x/L pomiędzy maksymalnym przemieszczeniem przewodu w bok x a długością przewodu L. Zginanie przewodu może prowadzić do zwarć elektrycznych (zwłaszcza w pakietach urządzeń we/wy o dużej gęstości).Czasami naprężenia powstałe w wyniku zginania mogą prowadzić do pękania punktu łączenia lub zmniejszenia siły wiązania.
Czynniki wpływające na wiązanie ołowiu obejmują projekt opakowania, układ ołowiu, materiał i rozmiar ołowiu, właściwości tworzywa sztucznego do formowania, proces łączenia ołowiu i proces pakowania.Parametry przewodu, które wpływają na zginanie przewodu, obejmują średnicę przewodu, długość przewodu, obciążenie zerwania przewodu i gęstość przewodu itp.
2. Przesunięcie podstawy
Przesunięcie podstawy odnosi się do odkształcenia i przesunięcia nośnika (podstawy chipa), który podtrzymuje chip.
Czynniki wpływające na przesunięcie podstawy obejmują przepływ masy formierskiej, projekt zespołu ramy prowadzącej oraz właściwości materiałowe masy formierskiej i ramy prowadzącej.Pakiety takie jak TSOP i TQFP są podatne na przesunięcie podstawy i deformację sworzni ze względu na cienkie ramy prowadzące.
3. Wypaczenie
Wypaczenie to wygięcie poza płaszczyzną i odkształcenie urządzenia opakowaniowego.Wypaczenia spowodowane procesem formowania mogą prowadzić do szeregu problemów z niezawodnością, takich jak rozwarstwianie i pękanie wiórów.
Wypaczenie może również prowadzić do szeregu problemów produkcyjnych, na przykład w urządzeniach z plastyfikowaną siatką kulkową (PBGA), gdzie wypaczenie może prowadzić do słabej współpłaszczyznowości kulek lutowniczych, powodując problemy z umieszczeniem podczas ponownego przepływu urządzenia w celu montażu na płytce drukowanej.
Wzory wypaczeń obejmują trzy typy wzorów: wklęsłe do wewnątrz, wypukłe na zewnątrz i kombinowane.W firmach produkujących półprzewodniki wklęsłość jest czasami nazywana „uśmiechniętą twarzą”, a wypukła „twarzą płaczu”.Do głównych przyczyn wypaczeń zalicza się niedopasowanie CTE i skurcz utwardzania/kompresji.Temu ostatniemu początkowo nie poświęcono zbyt wiele uwagi, ale dogłębne badania wykazały, że skurcz chemiczny masy formierskiej również odgrywa ważną rolę w wypaczeniu układów scalonych, zwłaszcza w obudowach o różnej grubości na górze i na dole chipa.
Podczas procesu utwardzania i utwardzania końcowego masa formierska ulegnie skurczowi chemicznemu w wysokiej temperaturze utwardzania, co nazywa się „skurczem termochemicznym”.Skurcz chemiczny występujący podczas utwardzania można zmniejszyć poprzez zwiększenie temperatury zeszklenia i zmniejszenie zmiany współczynnika rozszerzalności cieplnej wokół Tg.
Wypaczenie może być również spowodowane czynnikami takimi jak skład masy formierskiej, wilgoć w masie formierskiej i geometria opakowania.Kontrolując materiał do formowania i skład, parametry procesu, strukturę opakowania i środowisko przed kapsułkowaniem, można zminimalizować wypaczenie opakowania.W niektórych przypadkach wypaczenie można skompensować poprzez obudowę tylnej części zespołu elektronicznego.Na przykład, jeśli zewnętrzne połączenia dużej płyty ceramicznej lub płyty wielowarstwowej znajdują się po tej samej stronie, zamknięcie ich od tyłu może zmniejszyć wypaczenia.
4. Łamanie wiórów
Naprężenia powstające w procesie pakowania mogą prowadzić do łamania wiórów.Proces pakowania zwykle pogłębia mikropęknięcia powstałe w poprzednim procesie montażu.Przerzedzanie płytek lub wiórów, szlifowanie od tyłu i łączenie wiórów to etapy, które mogą prowadzić do powstawania pęknięć.
Pęknięty, uszkodzony mechanicznie chip niekoniecznie musi prowadzić do awarii elektrycznej.To, czy pęknięcie wióra spowoduje natychmiastową awarię elektryczną urządzenia, zależy również od ścieżki wzrostu pęknięcia.Na przykład, jeśli pęknięcie pojawi się na tylnej stronie chipa, może nie dotyczyć wrażliwych struktur.
Ponieważ wafle krzemowe są cienkie i kruche, opakowania na poziomie wafla są bardziej podatne na pękanie wiórów.Dlatego parametry procesu, takie jak ciśnienie zaciskania i ciśnienie przejścia formowania w procesie formowania przetłocznego, muszą być ściśle kontrolowane, aby zapobiec pękaniu wiórów.Opakowania ułożone w stosy 3D są podatne na pękanie wiórów w wyniku procesu układania.Czynniki projektowe wpływające na pękanie wiórów w pakietach 3D obejmują strukturę stosu wiórów, grubość podłoża, objętość formy i grubość tulei formy itp.
Czas publikacji: 15 lutego 2023 r