Os defeitos de embalagem incluem principalmente deformação do chumbo, deslocamento da base, empenamento, quebra de cavacos, delaminação, vazios, embalagem irregular, rebarbas, partículas estranhas e cura incompleta, etc.
1. Deformação do chumbo
A deformação do condutor geralmente se refere ao deslocamento ou deformação do condutor causado durante o fluxo do selante plástico, que geralmente é expressa pela razão x/L entre o deslocamento lateral máximo do condutor x e o comprimento do condutor L. A flexão do condutor pode causar curtos-circuitos (especialmente em pacotes de dispositivos de E/S de alta densidade).Às vezes, as tensões geradas pela flexão podem levar à fissuração do ponto de ligação ou à redução da resistência da união.
Os fatores que afetam a ligação do chumbo incluem o design da embalagem, o layout do chumbo, o material e o tamanho do chumbo, as propriedades do plástico de moldagem, o processo de ligação do chumbo e o processo de embalagem.Os parâmetros do condutor que afetam a curvatura do condutor incluem diâmetro do condutor, comprimento do condutor, carga de ruptura do condutor e densidade do condutor, etc.
2. Deslocamento básico
O deslocamento da base refere-se à deformação e ao deslocamento do suporte (base do chip) que suporta o chip.
Os fatores que afetam a mudança de base incluem o fluxo do composto de moldagem, o projeto da montagem da estrutura principal e as propriedades do material do composto de moldagem e da estrutura principal.Pacotes como TSOP e TQFP são suscetíveis a deslocamento de base e deformação de pinos devido aos seus quadros finos.
3. Deformação
Empenamento é a flexão e deformação fora do plano do dispositivo de embalagem.O empenamento causado pelo processo de moldagem pode levar a uma série de problemas de confiabilidade, como delaminação e quebra de cavacos.
O empenamento também pode levar a uma série de problemas de fabricação, como em dispositivos de matriz de grade de esferas plastificadas (PBGA), onde o empenamento pode levar a uma coplanaridade deficiente da esfera de solda, causando problemas de posicionamento durante o refluxo do dispositivo para montagem em uma placa de circuito impresso.
Os padrões de empenamento incluem três tipos de padrões: côncavos para dentro, convexos para fora e combinados.Nas empresas de semicondutores, o côncavo é às vezes chamado de “rosto sorridente” e o convexo como “rosto choroso”.As principais causas de empenamento incluem incompatibilidade de CTE e encolhimento de cura/compressão.Este último não recebeu muita atenção no início, mas pesquisas aprofundadas revelaram que o encolhimento químico do composto de moldagem também desempenha um papel importante no empenamento do dispositivo IC, especialmente em embalagens com diferentes espessuras na parte superior e inferior do chip.
Durante o processo de cura e pós-cura, o composto de moldagem sofrerá retração química em alta temperatura de cura, que é chamada de “retração termoquímica”.A retração química que ocorre durante a cura pode ser reduzida aumentando a temperatura de transição vítrea e reduzindo a mudança no coeficiente de expansão térmica em torno de Tg.
O empenamento também pode ser causado por fatores como a composição do composto de moldagem, a umidade no composto de moldagem e a geometria da embalagem.Ao controlar o material de moldagem e a composição, os parâmetros do processo, a estrutura da embalagem e o ambiente de pré-encapsulação, o empenamento da embalagem pode ser minimizado.Em alguns casos, o empenamento pode ser compensado encapsulando a parte traseira do conjunto eletrônico.Por exemplo, se as conexões externas de uma grande placa cerâmica ou placa multicamadas estiverem no mesmo lado, encapsulá-las na parte traseira pode reduzir o empenamento.
4. Quebra de cavacos
As tensões geradas no processo de embalagem podem levar à quebra de cavacos.O processo de embalagem costuma agravar as microfissuras formadas no processo de montagem anterior.Desbaste de wafer ou cavacos, retificação traseira e colagem de cavacos são etapas que podem levar ao surgimento de rachaduras.
Um chip rachado e com falha mecânica não leva necessariamente a uma falha elétrica.Se uma ruptura de cavaco resultará em falha elétrica instantânea do dispositivo também depende do caminho de crescimento da trinca.Por exemplo, se a rachadura aparecer na parte traseira do chip, ela poderá não afetar nenhuma estrutura sensível.
Como os wafers de silício são finos e quebradiços, as embalagens no nível do wafer são mais suscetíveis à ruptura do chip.Portanto, parâmetros do processo, como pressão de fixação e pressão de transição de moldagem no processo de moldagem por transferência, devem ser rigorosamente controlados para evitar a ruptura dos cavacos.Pacotes empilhados em 3D são propensos à ruptura de cavacos devido ao processo de empilhamento.Os fatores de projeto que afetam a ruptura de cavacos em pacotes 3D incluem estrutura da pilha de cavacos, espessura do substrato, volume de moldagem e espessura da manga do molde, etc.
Horário da postagem: 15 de fevereiro de 2023