塑料封装集成电路分层浅析及改善研究

当环境温度、湿度发生变化时,塑料封装集成电路内部的不同物质界面会产生分层,分层导致电路回路的开路或间歇性接触不良,极大地影响IC的功能和使用寿命。封装主要材料BOM(如芯片/框架/装片胶/塑封料环氧树脂)是确定IC MSL等级和分层水平的基础,封装制程的工艺设计、组装过程的控制方法、产品防范外力破坏及热电应力防护都是影响分层的因素,BOM组合需要考虑加强材料间的粘结强度及接近的热膨胀系数、设计芯片PO层减少电路表面凹凸落差、框架沟槽凸台设计、制造过程防污染/防氧化控制等,都是改善IC产品内部分层的有效思路。DOE对比试验有助于从复杂的产品制造过程中发现分层产生的根源。

芯片背金属剥离分析

封装制程中发生金属层剥离对产品可靠性产生致命伤害。背金属制程污染是产生剥离的主要原因,封装制程使用的材料和工艺对金属剥离的程度有影响。EDX电子显微镜分析有助于确认金属剥离界面的物质元素,通过比对背面金属设计可以确定剥离是在金属镀膜过程还是封装过程中产生。蒸金过程提高清洗质量和防止化剂交叉污染,封装过程降低胶带粘性、使用胶木/集束顶针、降低热烘温度和时间、降低顶出高度和速度等可减少背面金属膜剥离。