楊光敏

摘要：就目前來說，塑料封裝已經(jīng)被應(yīng)用的越來越廣泛，其具有成本較低、操作工藝較為簡單的優(yōu)勢，且塑料封裝可以實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，微電子產(chǎn)品塑料封裝的質(zhì)量與電子產(chǎn)品的性能息息相關(guān)。本文主要對塑料封裝的材料及其模具結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計進(jìn)行簡要的分析，對電子產(chǎn)品塑封成型存在的一些問題提出了相應(yīng)的建議及措施，希望可以改善電子產(chǎn)品整體的塑封質(zhì)量，實現(xiàn)電子產(chǎn)品更高層次的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：塑料封裝;電子產(chǎn)品;原因分析

前言

對于微電子產(chǎn)品來說，其塑料封裝的整體質(zhì)量與電子產(chǎn)品的性能息息相關(guān)，對于微電子產(chǎn)品塑封質(zhì)量的研究應(yīng)該是從封裝的材料和封裝的模具出發(fā)，對封裝工藝進(jìn)行分析，對電子產(chǎn)品塑封成型的不良原因進(jìn)行重點探究，確保電子產(chǎn)品的整體質(zhì)量和相關(guān)性能都能夠符合行業(yè)的要求，同時對塑封成型過程中一些不良情況進(jìn)行原因分析，通過具體的措施和辦法解決塑封成型過程中的難題，使我國的電子產(chǎn)品實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。

一、 針對封裝材料的簡要介紹

環(huán)氧模塑料是微電子產(chǎn)品在塑封過程中經(jīng)常使用的一種材料，一般來說，環(huán)氧模塑料通常被叫做塑封料，它主要是以環(huán)氧樹脂為主要材料，并把它與固化劑、改性劑和脫模劑相結(jié)合，再加以一定的著色劑、填料劑等，將以上這些材料，按照一定的比例充分的混合起來，再通過專業(yè)的設(shè)備，按照規(guī)定的要求制作大小不同、形狀不同的塑料。在環(huán)氧模塑料加工成型的一系列過程當(dāng)中，不僅會發(fā)生物理變化還會發(fā)生一些化學(xué)變化，一些化學(xué)反應(yīng)使塑料具有了良好的耐熱性和穩(wěn)定性，在一定程度上提高了電子元件的整體性能，使其力學(xué)性能和機(jī)械性能可以很好地滿足相關(guān)的要求。與此同時，環(huán)氧模塑料的整個制作工藝較為簡單，可靠性好安全性高，且可以用于工廠的大規(guī)模生產(chǎn)，整體價格較為便宜，企業(yè)可以從中獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。就目前來說，環(huán)氧模塑料在我國甚至世界范圍內(nèi)都是使用最為普遍的一種電子產(chǎn)品塑封材料。

二、 電子產(chǎn)品塑封成型不良原因分析及其相關(guān)的措施建議

2.1塑封體上會出現(xiàn)氣孔和氣泡

電子產(chǎn)品塑封成型過程中，塑封體上會出現(xiàn)氣孔或者氣泡，造成這種現(xiàn)象的原因是：首先，環(huán)氧模塑料本身的性質(zhì)與其密切相關(guān)，塑封體作為一種高分子的化學(xué)材料其分子間隙一般在50～200nm之間，其間距會讓水分子順利地滲透進(jìn)去。換句話說，水分子會通過環(huán)氧模塑料滲透進(jìn)電子芯片當(dāng)中，進(jìn)而影響電子芯片的性能。與此同時，環(huán)氧模塑料流動性強(qiáng)，其直徑和密度的相關(guān)特性會使其在成型過程中產(chǎn)生一些氣體或者氣泡。其次，塑封體上的氣孔氣泡的產(chǎn)生還與工藝條件有關(guān)，溫度和壓力是影響塑封體上氣孔氣泡產(chǎn)生的重要原因，同時氣孔氣泡的產(chǎn)生還與工藝時間有關(guān)。第三，塑封體上氣孔氣泡的產(chǎn)生與環(huán)氧模塑料成型工藝操作有著較大的關(guān)系，生產(chǎn)過程若沒有嚴(yán)格的按照行業(yè)要求和相關(guān)規(guī)定操作，就會導(dǎo)致環(huán)氧模塑料的濕度過大，在儲存和運(yùn)輸?shù)倪^程中也要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，否則就會造成環(huán)氧模塑料受潮，進(jìn)而引起塑封體上氣孔氣泡的產(chǎn)生。在具體使用過程中要十分小心，確保不會因為操作失誤而出現(xiàn)一些缺陷。最后，塑封體上的氣孔和氣泡還與成型模具的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，環(huán)氧模塑料的料餅要與成型模具的大小、尺寸相符合，這樣才不會使料筒和料餅之間有較大的縫隙，進(jìn)而使空氣進(jìn)入縫隙中。除此之外，成型模具也應(yīng)該具有排氣槽這類排氣結(jié)構(gòu)，且排氣槽的位置要科學(xué)合理，確保排氣過程中能夠充分的將氣體排泄干凈，盡量減少氣體在模具中的滯留，進(jìn)而使塑封體產(chǎn)生氣孔氣泡。

針對以上塑封體氣孔氣泡的產(chǎn)生問題，我們可以通過以下的措施避免或?qū)⑵浣鉀Q，首先要對環(huán)氧模塑料的性能進(jìn)行充分的研究與分析，選擇流動性符合實際要求的塑封料，根據(jù)塑封料的特性，選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)熱時間，將環(huán)氧模塑料的性能發(fā)揮到最佳，盡量的提高料餅的密度。其次，在成型過程中要選擇最為合適的工藝條件，準(zhǔn)確把握成型過程的溫度和時間，確保壓力條件符合要求，盡量避免溫度過高或過低對成形過程造成的影響，傳遞的壓力不宜過大，注壓的速度要適中，不應(yīng)過快或過慢。第三，對環(huán)氧模塑料的生產(chǎn)過程和使用過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，確保生產(chǎn)操作和使用過程符合行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，還要確保環(huán)氧模塑料在儲存和運(yùn)輸過程中不會受潮。最后，要選擇直徑相匹配相符合的料餅和料筒。根據(jù)生產(chǎn)實踐的相關(guān)經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)料筒的直徑一般要小于57毫米，尿餅的直徑一般不大于2毫米。

2.2填充工作存在著一定的缺陷

首先，模具本身存在著一些缺陷，例如模具的上行腔與下行腔的厚度不相匹配，模具的澆筑系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)缺乏合理性，澆口和排氣槽的塑料在設(shè)計方面存在著一些缺陷，排氣槽的位置和大小與實際情況也不夠符合。對于供料系統(tǒng)來說，一般是采用單料銅，供料系統(tǒng)與具體情況有時存在著不協(xié)調(diào)的情況，模具在進(jìn)行清洗時，清洗不得當(dāng)會使模具的進(jìn)料口被一些大顆粒堵塞，進(jìn)而影響模具的下一次使用。

其次，在工藝操作方面也存在著一些不足，模具的預(yù)熱時間控制的不夠合理，對于預(yù)熱時間的把握不夠精準(zhǔn)，使得模具溫度不能夠達(dá)到操作的要求，且模具溫度傳遞時間和傳遞的壓力，在具體操作中對其控制不夠準(zhǔn)確，時間把握的不合理，也就使得傳遞速度不能夠達(dá)到預(yù)期的要求。

第三，在材料選擇方面，材料選擇不當(dāng)會導(dǎo)致環(huán)氧模塑料不能夠充分發(fā)揮其應(yīng)有的性能或者使環(huán)氧模塑料受潮，特別是對于環(huán)氧模塑料的保質(zhì)期，相關(guān)的工作人員要特別注意，確保環(huán)氧模塑料的使用能夠在規(guī)定的期限之內(nèi)。

對于以上的不足和缺陷，我們可以采用以下的措施預(yù)防或者解決：首先，針對填充過程中存在的缺陷，我們可以選用多個料筒，增加供料形式的多樣性，進(jìn)而提高產(chǎn)品整體的封裝質(zhì)量。其次，對模具進(jìn)行徹底的清洗，選用科學(xué)合理的清洗方式，再加以適當(dāng)?shù)那逑磩瑖?yán)格按照行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求對使用的模具進(jìn)行定期清洗工作，若模具使用次數(shù)過多，在使用之后就要立即清洗。第三，對操作過程中的溫度和壓力進(jìn)行準(zhǔn)確把握，確保模具的溫度和傳遞壓力能夠達(dá)到相應(yīng)的要求，但同時又不會過高。對傳遞的時間進(jìn)行精準(zhǔn)把握，操作人員可以在操作過程開始之前對環(huán)氧模塑料的一些性能進(jìn)行相關(guān)試驗，確定環(huán)氧模塑料性能最好的溫度和壓力，繼而為成型過程創(chuàng)造最好的工藝條件。最后在選擇環(huán)氧模塑料的時候，要確保其使用和操作的日期在規(guī)定的期限之內(nèi)，盡量避免環(huán)氧模塑料的受潮，嚴(yán)禁使用過期的環(huán)氧模塑料，當(dāng)塑料的粘度出現(xiàn)一些變化時，相關(guān)的操作人員要對其進(jìn)行仔細(xì)檢查，選出質(zhì)量最為優(yōu)質(zhì)的環(huán)氧模塑料。

2.3脫模過程中的相關(guān)問題

脫模過程中會出現(xiàn)澆口殘留的情況，造成這種現(xiàn)象的主要原因有：首先，塑封料的粘度不在規(guī)定的范圍之內(nèi)，粘度過高也就會造成澆口殘留。其次，澆口的形狀和位置與實際情況不相符合。最后，成型的工藝條件和脫模過程中澆口的方式方法不匹配，這也就造成澆口殘留的情況。

對于脫模過程中澆口殘留問題的這類現(xiàn)象，我們可以采取以下措施將其解決：首先，對塑封材料的粘度進(jìn)行科學(xué)合理的選取，確保粘度與實際情況相匹配。其次，控制脫模的角度，澆口填充的角度也要進(jìn)行準(zhǔn)確控制，可以采用下澆口的方式進(jìn)行相應(yīng)的填充工作。最后，選用科學(xué)合理的工藝條件，確保脫模過程中受力的平衡性。

2.4塑封體上熔接痕產(chǎn)生的原因及相關(guān)的對策措施

造成塑封體上熔接痕的原因主要有：首先，成型的條件達(dá)不到相應(yīng)的要求或成型工藝方式方法的選擇不合理。其次，填充過程中存在著一些缺陷，澆筑體系的設(shè)計與實際情況不匹配。最后塑封料本身就存在著一定的缺陷，進(jìn)而使得塑封體上會出現(xiàn)熔接痕。

針對塑封體上熔接痕的問題，我們可以采取以下幾種方式進(jìn)行預(yù)防和解決：首先，對成型的工藝條件進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保工藝條件與具體情況相匹配。其次，要始終保持模具上型腔與下型腔的薄厚一致，在設(shè)計時，就要根據(jù)具體的實際情況對排氣槽進(jìn)行合理安置，同時還要確保澆口的合理設(shè)置。最后，對于塑封材料的選擇要嚴(yán)謹(jǐn)，確保選取的塑封材料符合實際加工的要求。

結(jié)束語

綜上所述，通過以上的分析，我們發(fā)現(xiàn)微電子產(chǎn)品的封裝形式關(guān)系著微電子產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，就目前來說，絕大多數(shù)的微電子產(chǎn)品都使用塑料封裝，而塑料封裝在具體操作過程中，還存在著一些不足，因此相關(guān)的工作人員在對電子產(chǎn)品進(jìn)行封裝之前要對其材料進(jìn)行科學(xué)合理的選取，充分了解材料的各項性能，確保選取的材料與封裝的模具也能夠相匹配。在進(jìn)行工藝操作之前，可以對選取材料的性能進(jìn)行相應(yīng)的試驗，降低在實際生產(chǎn)過程中劣質(zhì)品產(chǎn)生的概率。在電子產(chǎn)品塑封成型過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，我們要進(jìn)行重點預(yù)防并對其成型不良的原因進(jìn)行重點分析，根據(jù)相關(guān)的原因提出切實可行的對策，提高電子產(chǎn)品整體的封裝質(zhì)量。

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