張秀琴(廈門韋爾通科技有限公司，福建 廈門 361000)

1 電子元件封裝技術(shù)特點(diǎn)

在電子元件多層金屬化組合零部件的封裝環(huán)節(jié)中，大多數(shù)使用環(huán)氧樹脂種類的原材料，由于該物質(zhì)自身具備較高的物理性、機(jī)械性，并且在實(shí)際操作環(huán)節(jié)上普遍具備一定的熱量穩(wěn)定性和電力穩(wěn)定性以及耐化學(xué)物質(zhì)腐蝕性，為此該材料逐漸成為現(xiàn)階段電子元件封裝的首要選擇材料之一。想要進(jìn)一步完成電子元件多層金屬之間的屏蔽功能、芯片保護(hù)功能以及電路結(jié)構(gòu)刻度等，就需要針對(duì)已經(jīng)使用環(huán)氧樹脂物質(zhì)所封裝電子元件表面金屬結(jié)構(gòu)開展質(zhì)量監(jiān)督，確保能夠滿足電子元件金屬化的實(shí)際需求。

目前，我國(guó)非金屬處理的電子元件想要實(shí)現(xiàn)所等金屬化質(zhì)量水平，一般需要使用真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)模式、濺射鍍膜技術(shù)模式、離子鍍膜技術(shù)模式、物理氣相沉積技術(shù)模式以及化學(xué)氣相沉積等相關(guān)技術(shù)模式，除此之外，部分同樣適用電子元件表面噴涂的技術(shù)方式，在材料表面構(gòu)成了一層電力引導(dǎo)涂層結(jié)構(gòu)，同時(shí)化學(xué)電鍍技術(shù)方式在非導(dǎo)電屬性下的材料表面實(shí)施過程中，針對(duì)具有電磁屏蔽功能的薄膜同樣開展相關(guān)嘗試和突破。然而現(xiàn)階段針對(duì)電子元件表面多層金屬化操作時(shí)，如果單純使用蒸鍍、濺射等技術(shù)方式極易產(chǎn)生電力元件表面的鍍層無法有效結(jié)合，致使電子原件在實(shí)施過程中，材料局部的溫度不斷提高，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)芯片結(jié)構(gòu)不利等問題和不足。同時(shí)電子元件在表面噴涂時(shí)，同樣出現(xiàn)和存在大面積噴涂后無法有效控制質(zhì)量問題，針對(duì)現(xiàn)階段電子元件多層金屬表面處理技術(shù)，還需要積極引進(jìn)更加優(yōu)化和完善的操作模式，進(jìn)而為企業(yè)以及技術(shù)人員提供科學(xué)、高效的環(huán)氧樹脂封裝電子元件表的多層金屬化處理方法。

2 電子元件封裝實(shí)驗(yàn)流程

2.1 阻燃性實(shí)驗(yàn)

由于環(huán)氧樹脂材料自身在實(shí)際操作過程中，具備強(qiáng)大的電力性能，所以該材料在電子元件的絕緣性能使用方面起到了重要作用。然而該材料與其他類型的高性能聚合物質(zhì)具有相同的使用性能，尤其在高溫環(huán)境下極易燃燒，所以作為電子元件多金屬層結(jié)構(gòu)上的保護(hù)土層，在實(shí)際操作和使用過程中需要格外關(guān)注是否存在超負(fù)荷的情況，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，甚至?xí)斐芍卮蠡馂?zāi)安全問題和風(fēng)險(xiǎn)[1]。

2.1.1 摻用阻燃環(huán)氧樹脂物質(zhì)

在環(huán)氧樹脂物質(zhì)應(yīng)用時(shí)，不僅可以有效滿足電子元件對(duì)于絕緣以及連接性能的基礎(chǔ)需求，一定程度上又可以使用環(huán)氧涂料，保證電子元件自身具有較高的阻燃自熄性能，而摻用阻燃環(huán)氧樹脂物質(zhì)自身具備較高的阻燃功能，其主要原理則是當(dāng)材料收到外部環(huán)境溫度影響時(shí)，樹脂本身開始進(jìn)行分解，產(chǎn)生HBr氣體物質(zhì)，等到HBr氣體物質(zhì)自身產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)比重之后，材料表面則產(chǎn)生大量的可漂浮物質(zhì)，能夠有效阻隔空氣以及熱量的基礎(chǔ)補(bǔ)給，進(jìn)而起到阻燃的基礎(chǔ)作用。進(jìn)一步研究能夠有效發(fā)現(xiàn)，HBr氣體更重要的實(shí)際作用則在于該物質(zhì)自身主要由環(huán)氧樹脂物質(zhì)由于熱量不斷分解，進(jìn)而產(chǎn)生自由基物質(zhì)，進(jìn)而快速且高效的切斷物質(zhì)燃燒過程中的鏈鎖反應(yīng)，進(jìn)而阻礙燃燒的持續(xù)發(fā)展。

2.1.2 添加阻燃劑

在電子元件封裝環(huán)節(jié)上，部分有機(jī)材料的成本相對(duì)較高，并且在生產(chǎn)和使用過程中，普遍具有毒性、腐蝕性以及煙霧性，所以為了更好的貫徹可持續(xù)發(fā)展策略，無機(jī)材料越來越多的應(yīng)用在電子元件多層金屬封裝過程中。比如：Sb、P、Al、Mg、B、Mo、Zn等。以上物質(zhì)在使用環(huán)節(jié)上，有效產(chǎn)生阻燃以及消煙等相關(guān)功能和實(shí)際作用。除此之外，在材料選擇上，選擇無機(jī)物質(zhì)還可以有效減少經(jīng)濟(jì)成本，但是裝電子元件多層金屬化處理上，單純使用一種環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝無法有效保證封裝的安全性，因?yàn)楹畏N單一的材料無法有效實(shí)現(xiàn)綜合、理想的效果?，F(xiàn)代化環(huán)氧樹脂使用過程中，溴代環(huán)氧樹脂物質(zhì)在經(jīng)濟(jì)成本的控制與一般環(huán)氧樹脂物質(zhì)高，并且該物質(zhì)自身存在著較多的鹵素基礎(chǔ)含量，會(huì)影響材料膠質(zhì)的基礎(chǔ)電子性能和耐潮濕水平，因此在電子元件多層金屬化封裝處理環(huán)節(jié)上，溴代環(huán)氧樹脂物質(zhì)的使用比例需要適當(dāng)降低。

2.2 固化應(yīng)力實(shí)驗(yàn)

在封裝過程中，由于環(huán)氧樹脂材料的基礎(chǔ)分子成分中，一般包含至少兩個(gè)以上的環(huán)氧基團(tuán)結(jié)構(gòu)，以上環(huán)氧基團(tuán)結(jié)構(gòu)普遍具備靈活性和多樣性，可以有效與酸性或者堿性的固化試劑在共同作用下，構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶解固化物質(zhì)。但是由于固化試劑基礎(chǔ)分子積極引進(jìn)環(huán)氧樹 脂結(jié)構(gòu)中，其組合的后者分子連接間距、外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及化學(xué)方程式都會(huì)產(chǎn)生明顯變化，所以所產(chǎn)生的物質(zhì)在基礎(chǔ)性能和應(yīng)用水平上，絕大部分取決于固化試劑，為此電子元件多層金屬化針對(duì)封裝環(huán)節(jié)開展基礎(chǔ)研究時(shí)，需要重點(diǎn)考慮和討論由于固化導(dǎo)致材料內(nèi)部應(yīng)力作用問題。

第一，對(duì)于材料來說，自身結(jié)構(gòu)固化屬于一種交互和聯(lián)系反映，因此所產(chǎn)生的聚合物質(zhì)主要由線型不斷結(jié)合，進(jìn)而成為小組模式下固化屬于交聯(lián)反映，進(jìn)而導(dǎo)致其聚合物質(zhì)主要由線型交聯(lián)結(jié)構(gòu)體系不斷轉(zhuǎn)變，進(jìn)而其系統(tǒng)基礎(chǔ)密度得到增加，而材料的基礎(chǔ)密度比例不斷增加的材料其體積會(huì)反而縮小，進(jìn)而產(chǎn)生的材料外部結(jié)構(gòu)固化基礎(chǔ)能力。第二，電子元件金屬固化整個(gè)流程從本質(zhì)上分析則是釋熱反應(yīng)，所以一旦固化后之后其環(huán)氧樹脂材料與其他基礎(chǔ)材料會(huì)不斷降低，直至降低至室內(nèi)基礎(chǔ)溫度后，則會(huì)在冷卻環(huán)節(jié)中材料產(chǎn)生熱力收縮基礎(chǔ)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。通常來說，熱力收縮應(yīng)力比材料固化收縮應(yīng)力更大，所以兩者需要相互進(jìn)行疊加處理，進(jìn)而造成環(huán)氧固化物質(zhì)自身存在著較大的內(nèi)部應(yīng)力結(jié)構(gòu)，所以為了進(jìn)一步減少物質(zhì)內(nèi)部的應(yīng)力，則需要技術(shù)人員選擇適合的操作技術(shù)，保證電子元件多層金屬化封裝水平。

2.2.1 酸酐類固化劑

酸酐類固化劑由于自身成分特點(diǎn)和使用技巧，該物質(zhì)在電子元件多層金屬化封裝處理上，在固化處理時(shí)所釋放的基礎(chǔ)熱量相對(duì)較小，并且其固化物質(zhì)自身具備較高的堅(jiān)韌性，有利于材料內(nèi)部應(yīng)力不斷降低和減少，同時(shí)與其他材料相互比較，酸酐類固化劑具備經(jīng)濟(jì)成本支出小、毒性低、使用數(shù)量及范圍寬、使用時(shí)間較長(zhǎng)等相關(guān)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

2.2.2 增韌劑

增韌劑在操作過程中，由于該物質(zhì)能與環(huán)氧樹脂材料產(chǎn)生反應(yīng)成為活性基團(tuán)，所以該物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)比例時(shí)，不能完全溶解在環(huán)氧樹脂物質(zhì)中，并且在處理上還可能與環(huán)氧樹脂物質(zhì)產(chǎn)生分離現(xiàn)狀。所以在該物質(zhì)操作環(huán)節(jié)上，其理想的處理結(jié)構(gòu)則需要將環(huán)氧樹脂材料與其相互結(jié)合，致使固化之后的環(huán)氧樹脂物質(zhì)對(duì)于外部環(huán)境溫度和操作模式敏感程度不斷減少和降低，即使在熱量結(jié)構(gòu)體系下，其溫度的下降同樣不斷減少，同時(shí)還可以保證材料內(nèi)部應(yīng)力不斷下降，致使材料的基礎(chǔ)抗擊性能和本體結(jié)構(gòu)的斷裂基礎(chǔ)功能產(chǎn)生較大的完善和優(yōu)化，在不同生產(chǎn)環(huán)境和材料使用上，確保不同操作速度和外應(yīng)力作用環(huán)境下，物質(zhì)膠層不易開裂和破壞，進(jìn)而可以有效提高裂縫抗擊延伸的基礎(chǔ)抵抗性能，進(jìn)而獲取更好的疲勞性能和水平。除此之外，在電子元件多層金屬化封裝環(huán)節(jié)上增加增韌劑還需要兼顧其他類型的實(shí)際作用，保證封裝能夠順利開展和運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 耐老化實(shí)驗(yàn)

在材料耐老化性能試驗(yàn)過程中，其偶聯(lián)試劑自身具備兩種不同類型的功能，其一，可以為環(huán)氧樹脂物質(zhì)或者其固化試劑產(chǎn)生基礎(chǔ)作用的活性基團(tuán)物質(zhì)，比如：氨基物質(zhì)、環(huán)氧基物質(zhì)以及硫羥基物質(zhì)等，而材料使用過程中，可以為材料的基礎(chǔ)吸濕左右提供能夠水解的基團(tuán)物質(zhì)，比如：甲氧基物質(zhì)、 乙氧基因物質(zhì)等，進(jìn)而保證有機(jī)材料與無機(jī)材料之間能夠相互連接，起到了橋梁的實(shí)際作用。其中目前我國(guó)常用的材料主要為型號(hào)K H-560的材料，進(jìn)一步說明使用偶聯(lián)實(shí)際進(jìn)行吸濕之后，可以產(chǎn)生乙氧基水解物質(zhì)，致使材料反應(yīng)后所生成的硅醇物質(zhì)可以有效與基礎(chǔ)填料或者基礎(chǔ)材料表面的羥基縮物質(zhì)進(jìn)行相互結(jié)合，并且與相鄰的硅醇物質(zhì)相互反應(yīng)后，合成聚硅氧烷物質(zhì)。

電子元件多層金屬化封裝環(huán)節(jié)上，其基礎(chǔ)絕緣保護(hù)涂層一般為酸酐物質(zhì)，但是該物質(zhì)的固化能力和耐濕熱性能相對(duì)較差，致使偶聯(lián)劑在使用過程中，進(jìn)一步提升材料基礎(chǔ)的耐水性能和抗老化性能，保證電子元件可以在潮濕的環(huán)境下開展正常的操作和使用。

3 結(jié)語

綜上所述，為了進(jìn)一步研究電子元件多層金屬化封裝質(zhì)量和技術(shù)操作，本次研究主要針對(duì)環(huán)氧樹脂材料的阻燃性、固化應(yīng)力性、以及耐老化性能進(jìn)行綜合分析。