ic封装中塑封制程中环氧树脂产生空洞的原因
BGA、QFN、CSP器件焊点空洞分析
BGA、QFN、CSP器件焊点空洞分析在SMT生产中，BGA、QFN、CSP等无引脚的元器件，在进行焊接时，无论是回流焊接还是波峰焊接，无论是有铅制程还是无铅制程，冷却之后都难免会出现一些在所难免的空洞（气泡）现象的产生。
焊点内部发生空洞的主要成因是FLUX中的有机物经过高温裂解后产生的气泡无法及时逸出。
在回流区FLUX已经被消耗殆尽，锡膏的粘度发生了较大的变化，此时锡膏之中的FLUX发生裂解，导致高温裂解后的气泡无法及时的逸出，被包围在锡球中，冷却后就形成空洞现象。
目前，一般使用X-Ray设备进行检查空洞的面积，通过X-Ray都可以看到焊球的空洞分布状况。
只要有些器件空洞所占面积的比例不是很大，常常认为是符合接受标准标准（如IPC-A-610D 8.2.12.4），因此在检验时没有引起足够的重视。
在众多的空洞现象中发现，产生空洞现象与焊料本身的表面张力有着直接的联系。
锡膏的表面张力越大，高温裂解的气泡越难逸出焊料球，气泡被团团包围在锡球之中（无铅焊料的表面张力达到4.60×10-3 N/260 ℃）,表面张力越小，高温裂解后的气泡就很容易逃出焊料球，被锡球团团包围的机率就相当小（有铅焊料的表面张力达到3。
80×10-3 N / 260 ℃,Sn63-Pb37，m.p为183 ℃）。
已经陷入高温裂解的气泡，在有铅焊料密度较大（约8.44 g/cm3）的情况之下，焊料中的合金在相互挤压下，有机物就会向外面逃脱，所以有机物残留在焊点中的机率是相当小的，但是无铅就完全不一样了。
比重不但比有铅小，而且无铅的表面张力又比有铅高出很多，同时熔点又比有铅高出34 ℃之多（Sn63-Pb37,熔点为183 ℃，SAC305熔点约为217 ℃），在种种环境不利的情况下，无铅焊料中的有机物就很难从焊球中分解出来，有机物常常被包围在焊球中，冷却后就会形成空洞现象。
从焊点的可靠度来讲，空洞现象会给焊点带来不可估计的风险，同时空洞现象比较严重的话，还影响焊点的电气连接，影响电路的畅通。
环氧复合材料层板热压成型孔隙缺陷影响因素
复合材料学报第24卷 第5期 10月 2007年A ct a M ateri ae C om p o sit ae Sini c aVol 124No 15October2007文章编号:100023851(2007)0520055206收稿日期:2006212225;收修改稿日期:2007201230基金项目:国家863资助项目(2001AA335020);国家973资助项目(2003CB615602)通讯作者:张佐光,教授,博士生导师,主要研究先进树脂基复合材料 E 2mail :zgzhang @环氧复合材料层板热压成型孔隙缺陷影响因素汪赫男,张佐光3,顾轶卓,李 敏(北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083)摘 要: 针对玻璃纤维/环氧复合材料,采用真空袋和热压机工艺,研究了层板中孔隙含量、形态及其分布规律,考察了成型温度、工艺压力、预浸料吸湿量、铺层方式等因素对孔隙缺陷的影响,并应用Kardos 气泡模型对实验结果进行了理论分析。
结果表明:孔隙缺陷的主要影响因素随工艺方法而变化,单向层板中孔隙率的分布规律有着很好的一致性;同时Kardos 气泡模型可用于判断孔隙缺陷的形成状况。
关键词: 复合材料;热压工艺;孔隙;环氧树脂中图分类号: TB332 文献标识码:AE ffects of different factors on the void defect in epoxy compositelaminates in hot pressing processWAN G Henan ,ZHAN G Zuoguang 3,GU Y izhuo ,L I Min(School of Materials Science and Engineering ,Beijing University of Aeronautics and Astronautics ,Beijing 100083,China )Abstract : G lass/epoxy fiber composite laminates were prepared by the vacuum bag and the hot pressing process.The content ,shape and distribution of voids were investigated.The several factors which affect the voids formation were studied ,including the temperature condition ,applied pressure ,environmental moisture and the laminate lay 2up type.The Kardos void formation model was used to analyze the experimental results.It indicates that the main factors affecting the voids formation change with different processing methods ,and the distributions of voids in uni 2directional composite laminates have significant coherence ;the Kardos void formation model can be used to estimate the voids formation.K eyw ords : composites ;hot pressing process ;void ;epoxy resin 复合材料在制备过程中由于各种原因,如环境中的杂质、工艺实施不完善等因素造成最终复合材料制品中存在不同类型的缺陷,如孔隙、夹杂、分层等[1],其中孔隙是最常见的一类缺陷。
LED封装制程中胶水常见问题及解决方法
LED封装制程中胶水常见问题及解决方法一、LED黄变。
原因：1、烘烤温度过高或时间过长；2、配胶比例不对，A胶多容易黄。
解决：1、AB胶在120-140度/30分钟内固化脱模，150度以上长时间烘烤易黄变。
2、AB胶在120-130度/30-40分钟固化脱模，超过150度或长时间烘烤会黄变。
3、做大型灯头时，要降低固化温度。
二、LED气泡问题。
原因：1.碗内气泡：支架蘸胶不良。
2.支架气泡：固化温度太高，环氧固化过于激烈。
3.裂胶、爆顶：固化时间短，环氧树脂固化不完全或不均匀。
AB胶超出可使用时间。
4.灯头表面气泡:环氧胶存在脱泡困难或用户使用真空度不够，配胶时间过长。
解决：根据使用情况，改善工艺或与环氧供应商联系。
三、LED支架爬胶。
原因：1、支架表面凹凸不平產生毛細現象。
2、AB胶中含有易挥发材料。
解决：请与供应商联系。
四、LED封装短烤离模后长烤变色。
原因：1、烘箱内堆放太密集，通风不良。
2、烘箱局部温度过高。
3、烘箱中存在其他色污染物质。
解决：改善通风。
去除色污，确认烘箱内实际温度。
五、同一排支架上的灯，部分有着色现象或胶化时间不一，品质不均。
原因：搅拌不充分。
解决：充分搅拌均匀，尤其是容器的边角处要注意。
六、不易脱模。
原因：AB胶存在问题或胶未达固化硬度。
解决：请与供应商联系，确认固化温度和时间。
七、加同一批次同一剂量的色剂，但做出的产品颜色不一样。
原因：色剂浓度不均；或色剂沉淀。
解决：色剂加温，搅拌均匀后再使用。
树脂塞孔空洞产生原因及改善对策
树脂塞孔空洞产生原因及改善对策杨烈文;刘攀【摘要】树脂塞孔工艺通常存在塞孔空洞及孔口凹陷的问题，对于POFV及叠层设计，孔口凹陷的存在会导致焊接面积变小，带来焊接可靠性的问题。
文章分析了塞孔空洞的产生机理，通过实验验证，得出了产生塞孔空洞的主要影响因素，并针对性的给出了塞孔空洞的改善对策与建议。
%Resin plugging process always presents inanition in the hole. Especially for the design of POFV (Plating overfilled via) and stacked via, the presence of plug dimple will cause the aperture becoming small welding area,bringing the issue of reliability of welding. In this paper, the formation principle of inanition is analyzed, the main infiuencing factors are found through experimental verification, and the improvement countermeasures for the inanition is proposed.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P55-58)【关键词】树脂塞孔;空洞;网印;真空塞孔;脱泡【作者】杨烈文;刘攀【作者单位】广州兴森快捷电路科技有限公司，广东广州 510063;深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司，广东深圳 518057【正文语种】中文【中图分类】TN411 前言印制线路板的密度不断提高，原本不断缩小的孔径、间距、线宽的平面密度而趋于瓶颈，增加立体密度越来越受青睐。
注塑成型缺陷产生机理及解决办法
注塑成型缺陷产生机理及解决办法概述注塑成型加工过程中是一个涉及模具设计、模具制造、原材料特性和原材料预处理方法、成型工艺、注塑机操作等多方面因素，并与加工环境条件、制品冷却时间、后处理工艺密切相关的复杂加工流程。
因此，制品质量的好环就不单取决于注塑机的注塑精度、计量精度，或是仅仅由模具设计的优劣和模具加工的精度级别决定，通常，它还会受到上述的其他因素的影响和制约。
在如此众多的复合因子约束下，注塑成型制品的缺陷的出现就在所难免，于是，寻求缺陷产生的内在机理以及预测制品可能产生缺陷的位置和种类，并用于指导模具设计和改进、归纳缺陷产生的规律、制订更为合理的工艺操作条件就显得尤为重要。
我们将从影响注塑成型加工过程中的塑料材料特性、模具结构、注塑成型工艺及注塑设备三个主要因素来阐述注塑成型缺陷产生机理及解决办法。
注塑成型制品常见缺陷分类注塑成型加工过程中所用的塑料原料多种多样，模具设计的种类和形式也是五花八门，另外，操作工人对于特定注塑机的熟悉程度以及工人之间的操作技能，实践经验的差异也各不相同，同时，客观环境（如环境温度、湿度、空气洁净程度）也会随着季节变化而不同，这些客观和主观条件共同决定了注塑成型制品缺陷的产生。
一般来说，对于塑料制品性能优劣的评价主要有三个方面：第一、外观质量，包括完整性、颜色、光泽；第二、尺寸和相对位置间的准确性，即尺寸精度和位置精度；第三、与用途相应的力学性能、化学性能、电学性能等，即功能性因而，如果由于上述三个方面中的任何一个环节出现问题，就会导致制品缺陷的产生和扩展。
注塑成型制品常见缺陷分类外观缺陷：•银纹-银纹（Silver Streaks）-缺陷分析及排除方法•变色•熔接痕工艺问题：•飞边性能问题：•翘曲•脆化欠注（Short Shot）-缺陷分析及排除方法什么是欠注（Short Shot)？欠注又叫短射、充填不足、制件不满，俗称欠注，指料流末端出现部分不完整现象或一模多腔中一部分填充不满，特别是薄壁区或流动路径的末端区域。
环氧树脂绝缘件可能产生的缺陷及原因
环氧浇注料易生何质量问题？环氧树脂浇注件容易出现的问题有表观问题和内在问题。
中国环氧树脂行业协会专家说，表观问题主要表现为气泡、开裂、缺陷、变形等，内在问题主要表现为制件机械强度不足、电性能达不到要求、局部放电高或击穿、制件热变形温度偏低等。
当前业界要对此全面重视，以适应我国在全球领先的环氧树脂制备及应用发展势头。
这位专家指出，环氧树脂浇注件的内在质量同表观质量是相关的，有气泡、开裂、缺陷等现象的制件，其机械强度、电性能往往是不合格的，分析出现这些现象的原因需从原料、配方、制件的设计及浇注工艺过程等各方面去考虑。
原料、配方的选择，决定着制件的极限质量指标。
如普通苯酐-BPA型环氧树脂等的浇注件，其Tg的极限值为125℃左右，如果需要进一步提高Tg就必须选择其他的固化剂或其他环氧树脂。
但即使有很好的原料、合理的配方，如果浇注工艺选择不合理、操作技术差，制件也不可能达到原设计所要求的性能。
对于一些在浇注制造中容易出现的问题及其原因，专家分析认为有以下几个方面：一是气泡浇注件产生气泡是常见的现象，在一定的质量范围内对气泡的控制是个相对的概念，即只有气泡的大小和多少之分，绝对没有气泡是不可髓的，质量控制的目标是要求气泡少和小，产生气泡的原因很多，主要原因包括真空效率低、真空度或真空抽度速率达不到要求，树脂、固化剂含挥发份过多、填料吸水过多且未进行预处理，浇注时固化反应过快形成爆聚，混合料黏度过大；二是缺陷，缺陷可以说是大的气泡，即气泡达到一定程度称为缺陷，产生缺陷的原因包括浇注料黏度过大以致于未能充满模具，模具密封不严产生部分料渗漏，初始固化温度过高、混合料凝胶过快；三是开裂环氧浇注件的开裂一直是环氧树脂浇注技术研究的一个重要课题，特别是因内应力产生的微裂缝是影响浇注件质量的主要因素，浇注件产生裂缝的主要原因包括浇注材料选用及配方设计不合理(材料太脆、浇注件冷热变化时开裂，浇注固化时材料收缩率太大，浇注件固化过程中产生大量微裂缝等)，浇注件本身设计或模具、嵌件设计不合理浇注件内部形成应力集中点，脱模操作不慎、局部用力过大(由于脱模时材料未完全固化且脱模温度较高，此时固化物的机械强度很低在外力下很容易产生裂缝)，凝胶固化温度过高、制件固化后冷却速度过快等。
关于焊接表面形成空洞方面
关于焊接表面形成空洞方面林金堵PCB在焊接表面产生空洞问题，其因素是很多的，很难用简单的、或主观的思维方法而加以得出结论或原因。
必须通过“调查研究”、“统计”、“分析手段与方法”等进行“具体问题”进行“具有分析”，才能从现象到本质来看清问题。
本文仅从经常容易产生空洞的原因进行通俗性讲解。
总的来说，PCB焊接空洞产生的根本原因有三大方面：一是“热”引起的；二是材料与产品“缺陷”引起的；三是管理或应用（环境）不当引起的。
正是由于材料与产品“缺陷”、管理与应用不当等原因，通过外界（客观）条件而显露出来。
我们可以通过材料（原辅材料）、PCB制造过程和PCB应用（主要是指焊接）过程等几个方面进行综合评述。
1 在PCB介质层内部和界（表）面上形成“空洞”⑴CCL材料（又称PCB基材）形成的。
①CCL基材树脂分解温度低形成的空洞。
常规的FR-4基材分解温度（Td）低，约为320℃左右。
★因为它采用双氰胺作固化剂的。
同时，如果混合不均匀，双氰胺还容易结晶出来。
在强“热（特别是在无铅焊接）”条件下，由于温度高、时间长强化了“热”分解、分离等而引起分层、起泡、白点、微空洞等，但发生在基材内部或界（表）面处。
★应采用高Td的FR-4材料（酚醛树脂为固化剂）。
可提高Td温度（≥350℃）和耐热性能。
②凹缩形成的空洞。
存在于孔壁内，特别是孔内镀铜的内侧与介质层之间，具有“半圆形”状态。
尤其是背板、高多层板中常见到。
这是由于CCL基材层压参数或固化时间不足引起的。
⑵阻焊剂引起的。
阻焊油墨含有“溶剂”便于网印，网印后必须完全烘干除去。
如果没有采用“特定波长”的红外干燥，会形成表面干燥而内部（特别是底部）“残留”溶剂，遇热时形成“微泡”等，严重时会起皱、脱落等。
⑶表面污染引起的空洞。
表面清洗不干净，如水迹、手指纹、粉尘等在“热”作用下，都会引起“微空洞”或“微斑点”等。
⑷钻孔形成的空洞。
由于钻孔的粗糙度过大或撕裂，在湿法处理过程中，溶液入侵或堆聚，在热作用下，引起空洞或断裂。
FC底部空洞形成的原因
FC底部填充的空洞成因分析.底部填充包封材料起初应用于提高早期氧化铝（Al2O3）基材的倒装芯片的可靠性。
在芯片最外围的焊点易疲劳而导致芯片功能失效。
相对较小的硅片和基材间的热膨胀差异是芯片在经受热循环时产生这种问题的根源。
这样，热循环的温度范围及循环的次数就决定了芯片的使用寿命。
在芯片和基板间填充可固化的包封材料，可以很好地把热膨胀差异带来的集中于焊点周围的应力分散到整个芯片所覆盖的范围。
随着引入环氧材料作为倒装芯片的基材，底部填充材料的研发大大地加快了。
为了延缓焊点的应力疲劳，较大的基材和芯片硅片材料间的热膨胀差异使得底部填充剂的应用成为必然，而在底部填充材料和芯片接合界面的分层及底部填充剂中的空洞是引发许多芯片产生早期失效的根本原因之一。
本篇将要讨论的是减少底部填充剂中的空洞的一些方法。
毛细流动型的底部填充材料这类底部填充材料是一种低粘度的液体，利用毛细作用润湿元件和基板并填充其间的缝隙，将焊点包封起来。
为了产生毛细作用，填充剂需要应用在接近芯片的边缘的地方。
较低的粘度和良好的润湿性都是促使快速而完好地包封住焊点及满足一些其他特性的必要条件。
应用这种毛细流动型的底部填充材料通常需要一些专门设计的设备，以达到足够高的精确性，良好的可重复性，及大规模生产的要求。
首先，点胶设备必须能重复地将预定量的填充剂点在元件边缘，并连续作业。
为了加快毛细流动，基板的预热一般作为第二个要求。
胶水的固化通常使用带有传送带的回流炉或烘箱。
设计适合底部填充工艺的元件包封合适的芯片包封设计可以避免许多底部填充的问题。
首先来看看裸芯片的设计。
均匀分布锡球的设计最容易获得完好的底部填充效果，在接近芯片中央的锡球周围密集或交叉布线都增加了产生空洞的可能。
由于边缘的焊球最容易受杂质影响而且难于检查，在设计时尽可能避免把焊球布在距方型芯片边缘200μm以内。
焊盘的间距也尽可能拉大，以增大焊球直径从而产生较大的待填充的间隙。
不幸的是，裸芯片的设计通常难以充分考虑工艺的可行性，而是以线路及其本身的要求为主。
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ic封装中塑封制程中环氧树脂产生空洞的原因
摘要
在I C（in te gr at edc i rc ui t，集成电路）封装过程中，塑封制程中环氧树脂产生空洞是一种常见的问题。
本文将从几个可能的原因进行详细分析，包括树脂和填充剂选择、环氧树脂化学反应、制程参数控制以及封装过程中的气体释放。
通过全面了解这些原因，有助于大大降低环氧树脂产生空洞的风险。
一、树脂和填充剂选择
在I C封装中，选择适合的环氧树脂和填充剂对于防止产生空洞至关重要。
首先，环氧树脂应具有较低的粘度，以便于在封装过程中流动性好，能够填满电子器件与封装材料之间的空隙。
其次，合适的填充剂应具有良好的分散性和浸润性，以确保与环氧树脂充分混合，避免产生空洞。
二、环氧树脂化学反应
环氧树脂在固化过程中会发生化学变化，这也可能导致空洞的产生。
其中一个可能的原因是固化过程中的副反应产物聚合物体积收缩导致树脂收缩，从而形成空洞。
此外，环氧树脂的固化速度也会影响空洞的形成，如果固化速度过快，树脂内部产生的气体无法及时逸出，也会形成空洞。
三、制程参数控制
制程参数的控制是解决环氧树脂产生空洞问题的关键。
一方面，封装温度要能够在树脂固化过程中提供充足的热能，促使树脂充分流动，排除空气和气泡。
另一方面，封装时间必须足够，以确保树脂固化充分，避免在固化过程中形成空洞。
此外，还需要合理控制封装压力，以保证树脂在填充过程中能够进一步融合并排除空气和气泡。
四、气体释放
在环氧树脂固化过程中，存在多种气体释放的反应，如果这些气体无法及时排除或被封装材料所封锁，就会形成空洞。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：首先，在制程中添加适量的气相释放剂，帮助气体快速
逸出；其次，加入吸湿剂，降低树脂固化过程中的湿气含量，减少气体的产生；最后，在封装过程中提供良好的排气条件，确保气体能够及时排出。
五、结论
综上所述，I C封装中塑封制程中环氧树脂产生空洞的原因主要包括树
脂和填充剂选择不当、环氧树脂化学反应引起的体积收缩、制程参数控制不合理以及气体释放不畅等。
针对这些原因，我们可以采取相应措施，例如选择合适的环氧树脂和填充剂、优化制程参数、加入气相释放剂和吸湿剂等，以减少或避免环氧树脂产生空洞的风险。
通过这些努力，可以提高
I C封装质量，确保电子器件的可靠性和稳定性。