EME性能及成型技术简介

1EME性能及成型技术简介SummaryTechnical Service Depart.CCSB2-EME固化（交联）过程2.1-树脂体系32.2-EME交联过程示意图42.3-EME固化（交联）程度行为曲线54.2成型条件Molding Conditions模具表面(脏模) Mold Surface (Stain)模溫Mold Temperature預热溫度/時間Preheat Temp./Time转进压力Transfer Pressure转进速度/時間Transfer Speed / Time合模压力Clamp Pressure硬化時間Cure Time锭粒重量Pellet Weight其他Others请先确认以上条件是否正常!Please check above parameters!9d.转进压力TRANSFER PRESSURE正确的判断表压和实际转进压力之间的关系ACCURATE ADJUSTMENT IS REQUIRED GAUGE PRESSURE VS ACTUAL PRESSURE注意NOTE实际的转进压力需要周期性地用压力计校正ACTUAL PRESSURE SHOULD BE CHECKED PERIODICALLYWITH DILLON GAUGE (FORCE GAUGE)转进头和转进筒需要周期性地进行更化PLUNGER HEAD AND TRANSFER POT SHOULD BE REPLACED PERIODICALLY. (PREVENT PRESSURE LOSS)1419一、前言前言塑料封装以其独特的优势而成为当前微电子封装的主流,约占封装市场的95％以上。

塑封产品的广泛应用,也为塑料封装带来了前所未有的发展,但是几乎所有的塑封产品成形缺陷问题总是普遍存在的,也无论是采用先进的传递模注封装,还是采用传统的单注塑模封装,都是无法完全避免的。

相比较而言,传统塑封模成形缺陷几率较大,种类也较多,尺寸越大,发生的几率也越大。

塑封产品的质量优劣主要由四个方面因素来决定：A、EMC的性能,主要包括胶化时间、黏度、流动性、脱模性、粘接性、耐湿性、耐热性、溢料性、应力、强度、模量等；B、模具,主要包括浇道、浇口、型腔、排气口设计与引线框架设计的匹配程度等；C、封装形式,不同的封装形式往往会出现不同的缺陷,所以优化封装形式的设计,会大大减少不良缺陷的发生；D、工艺参数,主要包括合模压力、注塑压力、注塑速度、预热温度、模具温度、固化时等。

EMC封装成型常见缺陷及其对策201．封装成形未充填及其对策封装成形未充填及其对策封装成形未充填现象主要有两种情况：一种是有趋向性的未充填,主要是由于封装工艺与EMC的性能参数不匹配造成的；一种是随机性的未充填,主要是由于模具清洗不当、EMC中不溶性杂质太大、模具进料口太小等原因,引起模具浇口堵塞而造成的。

未充填的主要原因及其对策：(1)由于模具温度过高,或者说封装工艺与EMC的性能参数不匹配而引起的有趋向性的未充填。

预热后的EMC在高温下反应速度加快,致使EMC的胶化时间相对变短,流动性变差,在型腔还未完全充满时,EMC的黏度便会急剧上升,流动阻力也变大,以至于未能得到良好的充填,从而形成有趋向性的未充填。

对于这种有趋向性的未充填主要是由于EMC流动性不充分而引起的,可以采用提高EMC的预热温度,使其均匀受热；增加注塑压力和速度,使EMC的流速加快；降低模具温度,以减缓反应速度,相对延长EMC的胶化时间,从而达到充分填充的效果。

(2)由于模具浇口堵塞,致使EMC无法有效注入,以及由于模具清洗不当造成排气孔堵塞,也会引起未充填,而且这种未充填在模具中的位置也是毫无规律的。

特别是在小型封装中,由于浇口、排气口相对较小,所以最容易引起堵塞而产生未充填现象。

对于这种未充填,可以用工具清除堵塞物,并涂上少量的脱模剂,并且在每模封装后,都要用气枪和刷子将料筒和模具上的EMC固化料清除干净。

(3)虽然封装工艺与EMC的性能参数匹配良好,但是由于保管不当或者过期,致使EMC的流动性下降,黏度太大或者胶化时间太短,均会引起填充不良。

其解决办法主要是选择具有合适的黏度和胶化时间的EMC,并按照EMC的储存和使用要求妥善保管。

(4)由于EMC用量不够而引起的未充填,这种情况一般出现在更换EMC、封装类型或者更换模具的时候,其解决办法也比较简单,只要选择与封装类型和模具相匹配的EMC用量,即可解决,但是用量不宜过多或者过少。

21封装成形未充填及其对策在封装成形的过程中,顶端气孔、浇口气孔和内部气孔产生的主要原因及其对策：(1)、顶端气孔的形成主要有两种情况,一种是由于各种因素使EMC黏度急剧-上升,致使注塑压力无法有效传递到顶端,以至于顶端残留的气体无法排出而造成气孔缺陷；一种是EMC的流动速度太慢,以至于型腔没有完全充满就开始发生固化交联反应,这样也会形成气孔缺陷。

解决这种缺陷最有效的方法就是增加注塑速度,适当调整预热温度也会有些改善。

(2)、浇口气孔产生的主要原因是EMC在模具中的流动速度太快,当型腔充满时,还有部分残余气体未能及时排出,而此时排气口已经被溢出料堵塞,最后残留气体在注塑压力的作用下,往往会被压缩而留在浇口附近。

解决这种气孔缺陷的有效方法就是减慢注塑速度,适当降低预热温度,以使EMC在模具中的流动速度减缓；同时为了促进挥发性物质的逸出,可以适当提高模具温度。

(3)、内部气孔的形成原因主要是由于模具表面的温度过高,使型腔表面的EMC过快或者过早发生固化反应,加上较快的注塑速度使得排气口部位充满,以至于内部的部分气体无法克服表面的固化层而留在内部形成气孔。

这种气孔缺陷一般多发生在大体积电路封装中,而且多出现在浇口端和中间位置。

要有效的降低这种气孔的发生率,首先要适当降低模具温度,其次可以考虑适当提高注塑压力,但是过分增加压力会引起冲丝、溢料等其他缺陷,比较合适的压力范围是8～10Mpa。

23封装成形气孔及其对策243、封装成形麻点及其对策封装成形麻点及其对策在封装成形后,封装体的表面有时会出现大量微细小孔,而且位置都比较集中,看卜去是一片麻点。

这些缺陷往往会伴随其他缺陷同时出现,比如未充填、开裂等。

这种缺陷产生的原因主要是料饼在预热的过程中受热不均匀,各部位的温差较大,注入模腔后引起固化反应不一致,以至于形成麻点缺陷。

引起料饼受热不均匀的因素也比较多,但是主要有以下三种情况：(1)、料饼破损缺角。

对于一般破损缺角的料饼,其缺损的长度小于料饼高度的1／3,并且在预热机辊子上转动平稳,方可使用,而且为了防止预热时倾倒,可以将破损的料饼夹在中间。

在投入料筒时,最好将破损的料饼置于底部或顶部,这样可以改善料饼之间的温差。

对于破损严重的料饼,只能放弃不用。

25(2)、料饼预热时放置不当。

在预热结束取出料饼时,往往会发现料饼的两端比较软,而中间的比较硬,温差较大。

一般预热温度设置在84-88℃时,温差在8～10℃左右,这样封装成形时最容易出现麻点缺陷。

要解决因温差较大而引起的麻点缺陷,可以在预热时将各料饼之间留有一定的空隙来放置,使各料饼都能充分均匀受热。

经验表明,在投料时先投中间料饼后投两端料饼,也会改善这种因温差较大而带来的缺陷。

(3)、预热机加热板高度不合理,也会引起受热不均匀,从而导致麻点的产生。

这种情况多发生在同一预热机上使用不同大小的料饼时,而没有调整加热板的高度,使得加热板与料饼距离忽远忽近,以至于料饼受热不均。

经验证明,它们之间比较合理的距离是3-5mm,过近或者过远均不合适。

封装成形麻点及其对策264、封装成形冲丝及其对策封装成形冲丝及其对策在封装成形时，EMC呈现熔融状态，由于具有一定的熔融黏度和流动速度，所以自然具有一定的冲力，这种冲力作用在金丝上，很容易使金丝发生偏移，严重的会造成金丝冲断。

这种冲丝现象在塑封的过程中是很常见的，也是无法完全消除的，但是如果选择适当的黏度和流速还是可以控制在良品范围之内的。

EMC的熔融黏度和流动速度对金丝的冲力影响，可以通过建立一个数学模型来解释。

可以假设熔融的EMC为理想流体，则冲力F=KηυSinQ，K为常数，η为EMC的熔融黏度，υ为流动速度，Q为流动方向与金丝的夹角。

从公式可以看出：η越大，υ越大，F越大；Q越大，F也越大；F越大，冲丝越严重。

要改善冲丝缺陷的发生率，关键是如何选择和控制EMC的熔融黏度和流速。

一般来说，EMC的熔融黏度是由高到低再到高的一个变化过程，而且存在一个低黏度期，所以选择一个合理的注塑时间，使模腔中的EMC在低黏度期中流动，以减少冲力。

选择一个合适的流动速度也是减小冲力的有效办法，影响流动速度的因素很多，可以从注塑速度、模具温度、模具流道、浇口等因素来考虑。

另外，长金丝的封装产品比短金丝的封装产品更容易发生冲丝现象，所以芯片的尺寸与小岛的尺寸要匹配，避免大岛小芯片现象，以减小冲丝程度。

2728295、封装成形开裂及其对策封装成形开裂及其对策在封装成形的过程中，粘模、EMC吸湿、各材料的膨胀系数不匹配等都会造成开裂缺陷。

对于粘模引起的开裂现象，主要是由于固化时间过短、EMC的脱模性能较差或者模具表面玷污等因素造成的。

在成形工艺上，可以采取延长固化时间，使之充分固化；在材料方面，可以改善EMC的脱模性能；在操作方面，可以每模前将模具表面清除干净，也可以将模具表面涂上适量的脱模剂。

对于EMC吸湿引起的开裂现象，在工艺上，要保证在保管和恢复常温的过程中，避免吸湿的发生；在材料上，可以选择具有高Tg、低膨胀、低吸水率、高黏结力的EMC。

对于各材料膨胀系数不匹配引起的开裂现象，可以选择与芯片、框架等材料膨胀系数相匹配的EMC。

塑封器件开裂原因及对策306、封装成形溢料及其对策封装成形溢料及其对策在封装成形的过程中，溢料又是一个常见的缺陷形式，而这种缺陷本身对封装产品的性能没有影响，只会影响后来的可焊性和外观。

溢料产生的原因可以从两个方面来考虑，一是材料方面，树脂黏度过低、填料粒度分布不合理等都会引起溢料的发生，在黏度的允许范围内，可以选择黏度较大的树脂，并调整填料的粒度分布，提高填充量，这样可以从EMC的自身上提高其抗溢料性能；二是封装工艺方面，注塑压力过大，合模压力过低，同样可以引起溢料的产生，可以通过适当降低注塑压力和提高合模压力，来改善这一缺陷。

由于塑封模长期使用后表面磨损或基座不平整，致使合模后的间隙较大，也会造成溢料，而生产中见到的严重溢料现象往往都是这种原因引起的，可以尽量减少磨损，调整基座的平整度，来解决这种溢料缺陷。

337、封装成形粘模及其对策封装成形粘模及其对策封装成形粘模产生的原因及其对策：A、固化时间太短，EMC未完全固化而造成的粘模，可以适当延长固化时间，增加合模时间使之充分固化；B、EMC本身脱模性能较差而造成的粘模只能从材料方面来改善EMC的脱模性能，或者封装成形的过程中，适当的外加脱模剂；C、模具表面沾污也会引起粘模，可以通过清洗模具来解决；D、模具温度过低同样会引起粘模现象，可以适当提高模具温度来加以改善。