聚合物封装工艺Benchmarking以及封装过程评价方法的探讨
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1-3-半导体封装件的可靠性评价方法半导体封装件的可靠性评价方法Lunasus 科技公司,佐土原宽Lunasus 科技公司细川丰本章将依据半导体封装件可靠性评价的基本考虑方法,以故障机理为基础的实验条件介绍,并根据韦布图来解说可靠性试验下的(产品)寿命推导方法。
封装件开发及材料变化过程中的可靠性评价方法为实现半导体封装件功能和电气特性的提高,在推动多引脚化的同时,也要发展高密度封装化下的小型、薄型化。
最近,搭载多个芯片的SiP(System in Package,系统级封装)和芯片尺寸(与封装尺寸)非常相近的CSP(Chip Size Package,芯片级封装)已开始量产,封装件的构造多种多样。
另外,为达成封装件低成本化和环保的要求,采用规格更高的封装件材料的开发正在活跃起来。
但封装件构造的复杂化和新型材料的使用不能对制造品质和可靠性造成影响。
这里将对新型封装件的开发和材料改变下的可靠性评价方法进行解说。
最近的半导体封装件多数属于树脂灌封型,对半导体单体的可靠性评价包括,高温保存(或动作)实验,耐湿性实验以及温度循环实验。
另外,对于有可能要进行表面装配的高密度封装器型,需考虑焊接装配过程中的热应力情况,因此焊锡耐热性实验也是不可缺少的。
这些可靠性试验,是对半导体封装件在实际使用过程中所预想发生的各种故障进行短时间评价的加速性实验方法。
接下来需要先确定半导体所发生的各种故障的主要加速原因是什么后才能进行实验。
例如,对于树脂封装件来讲,湿度(水分)是造成硅芯片上金属线路受到腐蚀(图1)的主要原因之一,而温度可以加快水分浸入封装件内的速度,所以高温、高湿下的实验才有效果。
与此同时,在电压也是故障主因的场合,有必要进行高温、高湿下的通电实验。
如上所述,对于封装件相关的各种故障,通过对机理的解析,找出加速实验的主要因子,设定合适的可靠性实验条件,这些就是可靠性评价的基础。
针对封装件构造的可靠性试验正如开头所述,为实现封装件的高功能、高密度化,封装件的外观形状的主流是QFP(Quad Flat Package,四面扁平封装)和BGA(Ball Grid Array,球栅阵列),BGA对多引脚化更有优势。
集成电路封装工艺小论文专业:祝超班级:电子0902学号:09401140224摘要从80年代中后期开始电子产品正朝着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展。
这种市场需求,对电路组装技术提出了相应的要求:单位体积信息的提高(高密度化)单位时间处理速度的提高(高速化)。
为了满足这些要求,势必要提高电路组装的功能密度,这就成了促进集成电路封装技术发展的最重要因素。
本论文主要描述了集成电路封装工艺的概述、要求、变革及发展趋势等有关内容。
From the late 80 s began to electronic products are on a portable, miniaturization, networking and more media-oriented development direction. This on market demand, circuit assembly technology proposed the corresponding requirement: the improvement of unit volume information (high density change) unit time dealing with the speed of (high). In order to meet these requirements, will inevitably improve the function of the circuit assembly density, which became promote integrated circuit packaging technology development of the most important factors. This thesis mainly describes the development of the integrated circuit encapsulation technology process; Basic principle and the optimization and its future development trend of related content.1 封装技术概述微电芯片封装在满足器件的电、热、光机械性能的基础上,主要应实现芯片与外电路和互联,并对器件和系统的小型化、高可靠性、高性价比也起到关键作用。
构造,生产流程评价法(TEG 芯片)日立超LSI 系统股份有限公司堀内整针对半导体器件的开发,应用了TEG (Test Element Group,测试元件组)芯片来评估半导体的结构及组装流程,随着半导体器件日趋高功能化,对其构成材料、组装设备等的开发,使用TEG 芯片评价方法显得很重要。
在这里将针对封装器件的开发,对有效的TEG 芯片及其评价方法作一说明。
TEG 芯片随着半导体芯片的多引脚、窄小凸点间距化,以及封装件的多引脚、高功能化,所要求的封装技术水平也在提高,从表面贴装向立体SiP (System in Package,系统级封装)极速地发展进化。
另一方面,产品的生命周期在缩短,就迫切要求缩短产品的开发时间,对于封装开发,能否平稳地从产品试做开发向产品生产过渡,是左右产品成败的重要因素。
对于这种状况,与封装技术相关的各种材料、设备、装置、封装器件厂商等,进行产品性能的预前评估、谋求缩短开发周期是很有必要的,以产品为模型作为评价用芯片就是使用的TEG 芯片。
TEG 芯片的种类大致分为,(1)金(属)线键合,能与倒装芯片连接,是可以用来测试电气连接(Daisy Chain,菊花图形)的芯片,(2)压电电阻,含有发热电阻等器件,可以用来测试组装后的应力、热电阻的芯片。
用这类TEG 芯片可以对金(属)线键合、倒装芯片连接等的连接部位的观察、连接部位可靠性评价、封装件构造进行评估。
各种TEG 芯片的说明(1)金属线键合,钉头凸点(评价)用TEG 芯片通用性高的半导体制品,主要是通过键合(工艺)实现芯片与中间载体相连,为达成多引脚化、芯片小型化的要求,微小间距的键合(工艺)是不可欠缺的。
为应对微小间距技术的提升,如图1所所示,使用了TEG 芯片来评价键合状况。
另外,现存的芯片必须加工形成供金线键合技术应用的钉头凸点才可实现倒装芯片封装,因为通用芯片是主流,故必须考虑芯片尺寸和凸点间距等多种多样的产品品种,对金/铝合金层等连接部位的金属间化合物、来自组成材料的污染等的解析和评价是非常重要的。
封装技术质量提升工程方案摘要:封装技术是集电路设计和生产成本之间权衡的产物,其质量直接影响着整个产品的性能和可靠性。
本文针对封装技术的质量提升进行了研究和分析,提出了一系列工程方案,包括材料选择、工艺优化、设备更新等方面的改进措施。
通过这些方案的实施,可以有效提升封装技术的质量,提高产品的性能和可靠性,进而增强企业在市场竞争中的优势地位。
1 引言封装技术是一项关键的电子元器件制造技术,其质量直接关系着整个产品的性能和可靠性。
封装技术的发展总体趋势是向多功能、高性能、小型化、高密度和低成本的方向发展,这就对封装技术的质量提出了更高的要求。
因此,提升封装技术的质量是当前电子制造企业急需解决的问题。
本文将针对封装技术的质量提升进行研究和分析,提出了一系列工程方案,包括材料选择、工艺优化、设备更新等方面的改进措施。
通过这些方案的实施,可以有效提升封装技术的质量,提高产品的性能和可靠性,进而增强企业在市场竞争中的优势地位。
2 材料选择的改进封装技术中的材料选择对产品的性能和可靠性有着直接的影响。
因此,对封装材料的选用要进行改进和优化,以提升封装技术的质量。
具体的改进措施包括:2.1 封装材料的性能要求在封装技术中,材料的性能要求主要包括热导率、电导率、介电常数等方面的要求。
要求封装材料具有较高的热导率和电导率,以便能够更好地散热和传导电信号;同时,要求封装材料的介电常数要尽可能地小,以减小信号传输的损耗。
因此,要对封装材料的热导率、电导率和介电常数等性能指标进行评估,确定其性能要求。
2.2 封装材料的选择在满足性能要求的前提下,要选择具有优良性能和稳定质量的封装材料。
目前,市场上存在着各种不同材料的封装材料,如有机封装材料、无机封装材料、复合封装材料等,其中无机封装材料由于其高热导率和低介电常数等特点,成为了当前封装技术中的主流材料。
因此,要加大力度研发和应用无机封装材料,以满足封装材料在电子元器件中的应用需求。
塑封料\环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程一环氧塑封料的工艺选择1.1预成型料块的处理(1)预成型塑封料块一般都储存在5℃-10℃的环境中,必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料,一般不低于16小时。
(2)料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气,经醒料和高频预热也不易挥发干净,会造成器件包封层内水平增多。
(3)料块大小要适中,料块小,模具填充不良;料块大,启模困难,模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2模具的温度生产过程中,模具温度控制在略高于塑封料玻璃化温度Tg时,能获得较理想的流动性,约160℃-180℃。
模具温度过高,塑封料固化过快,内应力增大,包封层与框架粘接力下降。
同时,固化过快也会使模具冲不满;模具温度过低,塑封料流动性差,同样会出现模具填充不良,包封层机械强度下降。
同时,保持模具各区域温度均匀是非常重要的,因为模具温度不均匀,会造成塑封料固化程度不均匀,导致器件机械强度不一致。
1.3注塑压力注塑压力的选择,要根据塑封料的流动性和模具温度而定,压力过小,器件包封层密度低,与框架黏结性差,易发生吸湿腐蚀,并出现模具没有注满塑封料提前固化的情况;压力过大,对内引线冲击力增大,造成内引线被冲歪或冲断,并可能出现溢料,堵塞出气孔,产生气泡和填充不良。
1.4注模速度注模速度的选择主要根据塑封料的凝胶化时间确定。
凝胶化时间短,注模速度要稍快,反之亦然。
注模要在凝胶化时间结束前完成,否则由于塑封料的提前固化造成内引线冲断或包封层缺陷。
1.5塑封工艺调整对工艺调整的同时,还应注意到预成型料块的保管、模具的清洗、环境的温湿度等原因对塑封工序的影响。
2塑封料性能对器件可靠性的影响2.1塑封料的吸湿性和化学粘接性对塑封器件而言,湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。
湿气渗入器件主要有两条途径:①通过塑封料包封层本体;②通过塑封料包封层与金属框架间的间隙。
当湿气通过这两条途径到达芯片表面时,在其表面形成一层导电水膜,并将塑封料中的Na+、CL-离子也随之带入,在电位差的作为下,加速了对芯片表面铝布线的电化学腐蚀,最终导致电路内引线开路。
sip封装工艺及流程设计SIP packaging process design is a crucial step in ensuring the quality and safety of products. It involves the careful selection of materials, the establishment of proper procedures, and the implementation of industry best practices. The process starts with the choice of the right type of packaging material, taking into account factors such as the nature of the product, the expected shelf life, and the environmental impacts. SIP packaging typically involves the use of materials such as polyethylene, polypropylene, and aluminum foil, which are known for their durability and barrier properties.SIP封装工艺设计是确保产品质量和安全的关键步骤。
它涉及材料的精心选择、适当程序的建立和行业最佳实践的实施。
该过程始于选择正确类型的包装材料,考虑因素如产品性质、预期保质期和环境影响等。
SIP封装通常采用聚乙烯、聚丙烯和铝箔等材料,这些材料以其耐用性和隔离性能而闻名。
Once the materials are selected, the next step in the SIP packaging process design is to establish the procedures for assembling the packaging. This includes determining the appropriate equipment needed, setting up the production line, and defining the stepsinvolved in sealing and labeling the packages. The goal is to create a streamlined process that minimizes the risk of contamination and ensures that the products are properly protected during storage and transportation.一旦材料被选择,SIP封装工艺设计的下一步是建立包装组装程序。