LED封裝用環(huán)氧樹脂的機(jī)理與特性介紹

　　本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的機(jī)理、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機(jī)理方面有所幫助。

　　半導(dǎo)體(LED)封裝業(yè)占領(lǐng)了海內(nèi)集成電路財(cái)產(chǎn)的主體職位地方，如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要。按照資料顯示，90％以上的結(jié)晶體管及70％~80％的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料，而環(huán)氧樹膠封裝塑粉是最多見的份子化合物塑料封裝材料。本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的身分、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機(jī)理方面有所幫助。

　　1.LED封裝的目的

　　半導(dǎo)體封裝使諸如二極管、結(jié)晶體管、IC等為了維護(hù)自己的氣密性，并掩護(hù)不受四周情況中濕度與溫度的影響，以及防止電子組件遭到機(jī)械振蕩、沖擊孕育發(fā)生破損而造成組件特性的變化。因此，封裝的目的有下面所開列幾點(diǎn)：

　　(1)、防止?jié)裾畹扔赏獠壳秩耄?/P>

　　(2)、以機(jī)械體式格局撐持導(dǎo)線；

　　(3)、有用地將內(nèi)部孕育發(fā)生的熱排出；

　　(4)、供給可以容或者手持的形體。

　　以瓷陶、金屬材料封裝的半導(dǎo)體組件的氣密性較佳，成本較高，合用于可*性要求較高的施用途合。以份子化合物塑料封裝的半導(dǎo)體組件的氣密性較差，可是成本低，因此成為電視、電話機(jī)、計(jì)較機(jī)、無線電收音機(jī)等平易近用品的主流。

　　2.封裝所施用的份子化合物塑料材料

　　半導(dǎo)體產(chǎn)物的封裝大部門都采用環(huán)氧樹膠。它具備的一般特性包孕：成形性、耐熱性、杰出的機(jī)械強(qiáng)度及電器絕緣性。同時(shí)為防止對封裝產(chǎn)物的特性劣化，樹膠的熱體脹系數(shù)要小，水蒸氣的透過性要小，不含對元件有影響的不純物，引針腳(LEAD)的接著性要杰出。純真的一種樹膠要能純粹饜足上面所說的特性是很堅(jiān)苦的，因此大大都樹膠中均插手填充劑、巧合劑、硬化劑等而成為復(fù)合材料來施用。一般說來環(huán)氧樹膠比其他樹膠更具備優(yōu)勝的電氣性、接著性及杰出的低壓成形流動(dòng)性，而且價(jià)格自制，因此成為最常用的半導(dǎo)體塑封材料。

　　3.環(huán)氧樹膠膠粉的構(gòu)成

　　一般施用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹膠之外，還含有硬化劑、增進(jìn)劑、抗燃劑、巧合劑、脫模劑、填充料、顏料、潤滑油劑等身分，現(xiàn)別離介紹如下：

　　3．1環(huán)氧樹膠(EPOXYRESIN)

　　施用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹膠品類有雙酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹膠(CYCLICALIPHATICEPOXY)、環(huán)氧化的丁二烯等。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹膠必須含有較低的離子含量，以降低對半導(dǎo)體芯片外貌鋁條的腐化，同時(shí)要具備高的熱變型溫度，杰出的耐熱及耐化學(xué)性，以及對硬化劑具備杰出的反映性?？蛇x用純一樹膠，也能夠二種以上的樹膠混淆施用。

　　本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的機(jī)理、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機(jī)理方面有所幫助。

　　半導(dǎo)體(LED)封裝業(yè)占領(lǐng)了海內(nèi)集成電路財(cái)產(chǎn)的主體職位地方，如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要。按照資料顯示，90％以上的結(jié)晶體管及70％~80％的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料，而環(huán)氧樹膠封裝塑粉是最多見的份子化合物塑料封裝材料。本文將對環(huán)氧樹膠封裝塑粉的身分、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機(jī)理方面有所幫助。

　　1.LED封裝的目的

　　半導(dǎo)體封裝使諸如二極管、結(jié)晶體管、IC等為了維護(hù)自己的氣密性，并掩護(hù)不受四周情況中濕度與溫度的影響，以及防止電子組件遭到機(jī)械振蕩、沖擊孕育發(fā)生破損而造成組件特性的變化。因此，封裝的目的有下面所開列幾點(diǎn)：

　　(1)、防止?jié)裾畹扔赏獠壳秩耄?/P>

　　(2)、以機(jī)械體式格局撐持導(dǎo)線；

　　(3)、有用地將內(nèi)部孕育發(fā)生的熱排出；

　　(4)、供給可以容或者手持的形體。

　　以瓷陶、金屬材料封裝的半導(dǎo)體組件的氣密性較佳，成本較高，合用于可*性要求較高的施用途合。以份子化合物塑料封裝的半導(dǎo)體組件的氣密性較差，可是成本低，因此成為電視、電話機(jī)、計(jì)較機(jī)、無線電收音機(jī)等平易近用品的主流。

　　2.封裝所施用的份子化合物塑料材料

　　半導(dǎo)體產(chǎn)物的封裝大部門都采用環(huán)氧樹膠。它具備的一般特性包孕：成形性、耐熱性、杰出的機(jī)械強(qiáng)度及電器絕緣性。同時(shí)為防止對封裝產(chǎn)物的特性劣化，樹膠的熱體脹系數(shù)要小，水蒸氣的透過性要小，不含對元件有影響的不純物，引針腳(LEAD)的接著性要杰出。純真的一種樹膠要能純粹饜足上面所說的特性是很堅(jiān)苦的，因此大大都樹膠中均插手填充劑、巧合劑、硬化劑等而成為復(fù)合材料來施用。一般說來環(huán)氧樹膠比其他樹膠更具備優(yōu)勝的電氣性、接著性及杰出的低壓成形流動(dòng)性，而且價(jià)格自制，因此成為最常用的半導(dǎo)體塑封材料。

　　3.環(huán)氧樹膠膠粉的構(gòu)成

　　一般施用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹膠之外，還含有硬化劑、增進(jìn)劑、抗燃劑、巧合劑、脫模劑、填充料、顏料、潤滑油劑等身分，現(xiàn)別離介紹如下：

　　3．1環(huán)氧樹膠(EPOXYRESIN)

　　施用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹膠品類有雙酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹膠(CYCLICALIPHATICEPOXY)、環(huán)氧化的丁二烯等。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹膠必須含有較低的離子含量，以降低對半導(dǎo)體芯片外貌鋁條的腐化，同時(shí)要具備高的熱變型溫度，杰出的耐熱及耐化學(xué)性，以及對硬化劑具備杰出的反映性?？蛇x用純一樹膠，也能夠二種以上的樹膠混淆施用。

　　3．2硬化劑(HARDENER)

　　在封裝塑粉頂用來與環(huán)氧樹膠起交聯(lián)(CROSSLINKING)效用的硬化劑可大抵分成兩類：

　　(1)、碳酸酐類(ANHYDRIDES)；

　　(2)、酚樹膠(PHENOLICNOVOLAC)。

　　以酚樹膠硬化和碳酸酐硬化的環(huán)氧樹膠體系就象下的特性比力：●弗以酚樹膠硬化的體系的溢膠量少，脫模較易，抗?jié)裥约安桓淖冃詣e均較碳酸酐硬化者為佳；●以碳酸酐硬化者需要較長的硬化時(shí)間及較高溫度的后硬化(POSTCURE)；●弗以碳酸酐硬化者對外貌泄電流敏銳的元件具備較佳的相容性；●費(fèi)以酚樹膠硬化者在150-175~C之間有較佳的熱不改變性別，但溫度高于175~(2則以碳酸酐硬化者為佳。

　　硬化劑的選擇除了電氣性子之外，尚要思量作業(yè)性、耐濕性、生存性、價(jià)格、對人的身體安全性等因素。

　　3．3增進(jìn)劑(ACCELERATOORCATALYST)

　　環(huán)氧樹膠封裝塑粉的硬化周期(CURINGCYCLE)約在90-180秒之間，必須可以容或者在瞬息間內(nèi)硬化，因此在塑粉中新增增進(jìn)劑以縮短硬化時(shí)間是必要的。

　　此刻大量施用的環(huán)氧樹膠塑粉，因?yàn)閮?nèi)含硬化劑、增進(jìn)劑，在混淆加工(COMPOUNDING)后已成為部門交聯(lián)的B-STAGE樹膠。在封裝施用完結(jié)以前塑粉自己會(huì)不停的舉行交聯(lián)硬化反映，因此必須將塑粉存貯于5℃以下的冷柜中，以按捺塑粉的硬化速度，而且塑粉也有生存的刻日。要是想制患上不消低溫生存，且具備長的生存刻日(LNOGSHELFLIFE)的塑粉，則肯定是要選用潛在性增進(jìn)劑(LATENTCATALYST)，這類增進(jìn)劑在室溫中不會(huì)加速硬化反映，只有在高溫時(shí)才會(huì)產(chǎn)牛增進(jìn)硬化反映的效驗(yàn)。今朝日本已有出產(chǎn)沒必要低溫存貯的環(huán)氧樹膠膠粉，其要害乃在潛在性增進(jìn)劑的選用。

　　3．4抗燃劑(FLAMERETARDANT)

環(huán)氧樹膠膠粉中的抗燃劑可分成有機(jī)與無機(jī)兩種。有機(jī)系為溴化的環(huán)氧樹膠或者四溴化雙酚A(TETRABROMOBISPHENOLA)。無機(jī)系則為三氧化二銻(Sb203)的粉末。二者可分隔單獨(dú)施用，也可歸并施用，而以歸并施用的抗燃劑效驗(yàn)為佳。

　　3．5填充料(LILLER)

　　在封裝塑粉中，填充料所占的比例至多，約在70％擺布，因此填充料在封裝朔粉中飾演著十分重要的腳色。

　　3．5．1在塑粉中插手?jǐn)?shù)量適宜適質(zhì)的填充料，具備下面所開列幾個(gè)目的：

　　(1)削減塑粉硬化后的收縮；

　　(2)降低環(huán)氧樹膠的熱體脹系數(shù)；

　　(3)改善熱傳導(dǎo)；

　　(4)吸收反映熱；

　　(5)改善硬化樹膠的機(jī)械性子與電學(xué)性子；

　　(6)降低塑粉成本。

　　3．5．2填充料的品類

　　施用于環(huán)氧樹膠塑粉中的填充料，除了要能改善電絕緣性、電媒質(zhì)特性之外，尚須具備化學(xué)穩(wěn)固性及低吸濕性。一般常用的填充料有以下幾種：

　　(1)石英；

　　(2)高純凈度二氧化硅(施用最為廣泛)；

　　(3)氫氧化鋁

　　(4)氧化鋁；

　　(5)云母粉末；

　　(6)碳化硅。

　　3．5．3二氧化硅(SiO2,Silica)

　　環(huán)氧樹膠的熱體脹系數(shù)均等約為65×10-6m／cm／℃；，比對封裝樹膠中的金屬埋人件的熱體脹系數(shù)大許多。半導(dǎo)體所用的框架(LEADFRAME)與環(huán)氧樹膠相差甚遠(yuǎn)。若以純樹膠來封裝半導(dǎo)體元件，因?yàn)橄嗷ラg熱體脹系數(shù)的差異及元件工作時(shí)所孕育發(fā)生的熱，將會(huì)孕育發(fā)生內(nèi)部策應(yīng)力及熱應(yīng)力而造成封裝材料的龜裂。因此插手塑粉中的填充料，除了要能削減樹膠與金屬埋入件間的熱體脹系數(shù)外，也要具備杰出的傳熱功效。

　　二氧化硅粉末可分成結(jié)晶性二氧化硅及熔化二氧化硅。結(jié)晶性二氧化磚具備較佳的傳熱性但熱體脹系數(shù)較大，對熱沖擊的抵當(dāng)性差。熔化二氧化硅的傳熱性子較差，但卻領(lǐng)有較小的熱體脹系數(shù)，對熱沖擊的抵當(dāng)性較佳。表2是熔化性與結(jié)晶性二氧化硅充填的環(huán)氧樹膠膠粉的性子比力，可看出熔化性二氧化硅除了傳熱性子較差外，撓曲強(qiáng)度及耐濕性均低于結(jié)晶性二氧化硅。

　　此外，填充料用量的幾多以及粒子的巨細(xì)、外形、粒度分布等對于塑粉在移送成形(Transfermolding)時(shí)的流動(dòng)性，以及封裝后制品的電氣性子均會(huì)造成影響，這些個(gè)因素在選用填充料時(shí)均要加以思量。

　　3．6巧合劑(COUPLIUNGAGENT)

　　在環(huán)氧樹膠中新增少數(shù)的巧合劑，能孕育發(fā)生下面所開列效用：

　　●增加填充料與樹膠之間的相容性與親和力；

　　●增加膠粉與埋人元件間的接出力；

　　●削減吸水性；

　　●提高撓曲強(qiáng)度；

　　●降低成形中塑粉的粘度，改善流動(dòng)性；

　　●改善膠粉的熱消散因數(shù)(THERMALDUSSIPATIONFACTOR)、損掉因數(shù)(LOSSFAC-TOR)及泄電流(LEAKAGECURRENT)。

　　3．7脫模劑(日ELEASEAGENT)

　　環(huán)氧樹膠的粘著性杰出，對生產(chǎn)模型也會(huì)孕育發(fā)生接出力，而影響加工封裝完結(jié)后的脫模，因此插手脫模劑來改善膠粉與生產(chǎn)模型之間的脫模能力。一般常用的脫模劑有：臘、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。脫模劑的品類與用量要視塑粉方子(樹膠、硬化劑、填充料)而定。脫模劑的用量要適當(dāng)，要是用量太少會(huì)使脫模不易；相反，要是用量過多，不單容易污染生產(chǎn)模型，更會(huì)降低膠粉與埋入框架、引線間的粘出力，直接影響到元件的耐濕性及可*性。下圖為脫模劑新增量與接出力的瓜葛，脫模劑新增愈多，膠粉與埋人件間的接出力降落也愈多。

　　3．8顏料(PIGMENT)

　　凡是視制品的色彩來新增顏料。一般的封裝膠粉均以煤黑為顏料，因此制品具備玄色的外不雅。

　　3．9潤滑油劑(LUBRICANT)

　　為了增加膠粉在加工成形中的流動(dòng)性，有時(shí)候可插手部門潤滑油劑來降低粘度?？墒谴伺e往往會(huì)造成膠粉的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(TgGLASSTRANSISTIONTEMPERATURE)的降低及電氣特性的劣化，因此如有需要插手潤滑油劑，最佳選用反映性稀釋劑(RE-ACTIVEDILUENT)，使稀釋劑份子能與樹膠孕育發(fā)生化*合，以制止T2及電氣特性的劣化。

　　4.環(huán)氧樹膠塑粉的基本特性

　　前邊咱們已提到一些塑粉所要具備的特性，下面將進(jìn)一步切磋這些個(gè)特性。

　　4．1耐熱性

　　4．1．1玻璃轉(zhuǎn)移溫度，Tg

　　要是以熱劣化性為耐熱性的思量要端，則可以Tg來看做參考值。塑粉的Tg值主要取決塑粉的交聯(lián)疏密程度：Tgl=Tg0+k／ncTgi：交聯(lián)后的TgTg0：未交聯(lián)前的TgK：實(shí)驗(yàn)常數(shù)nc：兩交聯(lián)點(diǎn)前的均等原子數(shù)。交聯(lián)疏密程度愈高，其Tg值也愈高；耐熱性愈佳，熱變型溫度也愈高。一般封裝塑粉的Tg值約在160℃擺布，太高的Ts會(huì)使制品過硬呈脆性，降低對熱沖擊的抵當(dāng)性。

　　4．1．2Tg的標(biāo)定

　　標(biāo)定Tg的方法許多,今朝本所施用熱膨脹計(jì)(DIALTOMETER)DSC(DIFFERENTIALCANNINGCALORIMETRY)、流變儀(RHEOMETRIC)、TBA(TORSIONALBRAIDANALYZER)等攝譜儀來標(biāo)定Tg值。

　　4．2耐腐化性

　　由從事塑膠封裝電路的故障闡發(fā)者所提出的故障成因中，以鋁條腐化(CORROSIONOFALUMINUNMETALLIZATION)所占比例最高，因此耐腐化性實(shí)為封裝塑粉的首要思量因素。

　　4．2．1腐化的成因

　　就環(huán)氧樹膠塑粉而言，造成鋁條腐化的主因?yàn)樗芊壑兴穆入x子及可水分解性氯(HYDROLYZABLECHLORIDE)。當(dāng)大氣中的濕疹經(jīng)由樹膠自己及其與引針腳(LEAD)間的界面，廓張步入半導(dǎo)體的內(nèi)部，這些個(gè)侵入的水氣會(huì)與樹膠中的離子性不純物聯(lián)合，出格是C1-，而增加不純物的游動(dòng)性(MOBILITY)。當(dāng)這些個(gè)不純物達(dá)到晶片外貌時(shí)，即與鋁條形成腐化反映，粉碎極薄的鋁層，造成半導(dǎo)體的故障。

　　4．2．2腐化的防止

　　(1)、降低不純物含量

　　對半導(dǎo)體封裝業(yè)者而言，選擇低氯離子含量的封裝膠粉是必要的。今朝一般塑粉中離子性不純物的含量均在10ppm以下。環(huán)氧脂因?yàn)樵诤铣蓺v程中施用EPICHLOROHYDRIN，因此沒有辦法制止有氯離子的存在，因此樹膠要經(jīng)醇化去除大部門氯離子后，再用來出產(chǎn)封裝塑粉。表3為日本廠家的環(huán)氧樹膠封裝膠粉的離子含量及電導(dǎo)度。

　　(2)、新增腐化按捺劑(CORROSIONINHIBITOR)

　　在膠粉新增腐化按捺劑能減低鋁條的腐化速度，滋擾陽極或者陰極的腐化反映，故而降低腐化全反映(OVERALLREACTION)的速度。所選用的按捺劑要具備如下的性子：①按捺劑中不克不及含有對電路工作有害的離子；②插手按捺劑后所增加的離子電導(dǎo)度不克不及孕育發(fā)生有害于電路的副反映；③按捺劑需能形成錯(cuò)合物(COMPLEX)；④對有機(jī)系按捺劑而言，不克不及與環(huán)氧樹膠發(fā)生反映，在移送面形成硬化歷程中具備穩(wěn)固性；⑤對無機(jī)系按捺劑而言，其所孕育發(fā)生的離子不成滲入Si或者SiO：絕緣層中，以避免影響電路的工作。

　　一般以無機(jī)系腐化按捺劑的效驗(yàn)最佳。其中以鎢酸銨(AMMONIUMTUNGSTATE)、寧檬酸鈣(CALCIUMCITRATE)為常用。

　　4．3低的熱體脹系數(shù)(CTE，COEFFICTENTOFTHERMALEXPANSION)

　　在前邊咱們已提過因?yàn)闃淠z與埋人件CTE的差別而孕育發(fā)生內(nèi)部策應(yīng)力，造成制品*的原因。在此咱們將具體介紹CTE對膠粉影響。

　　4．3．1GTE與內(nèi)部策應(yīng)力的瓜葛

　　內(nèi)部策應(yīng)力可用DANNENBERG’S方程式表示：

　　σ：內(nèi)部策應(yīng)力(internalstress)O：熱體脹系數(shù)(CTE)E：彈性模數(shù)(elasticmodulus)S：剖面積(crosssectionarea)R：樹膠(resin)：埋人件，框架，晶片口nsertcomponent，leadframe,c你好p)由方程式⑷中，咱們可清楚的看出樹膠與埋人件之間的CTE差愈大，所孕育發(fā)生的內(nèi)部策應(yīng)力也就愈大。由內(nèi)部策應(yīng)力所導(dǎo)致的龜裂(CRACK)將成為外部濕疹及污染侵入的通路，進(jìn)一步造成元件的故障，因此環(huán)氧樹膠膠粉必備低的CTE值。今朝也有人從降低彈性模數(shù)來使內(nèi)部策應(yīng)力變小。4．3．2影響CTE的因素CTE值可由Tg或者交聯(lián)疏密程度來加以控制。此外，以下各因素也會(huì)影響CTE：1)濕疹污染；

　　(2)可塑劑或者潤滑油劑的流掉；

　　(3)應(yīng)力的消掉；

　　(4)未反映的化學(xué)品；

　　(5)后硬化的時(shí)間與溫度。

　　對環(huán)氧樹膠塑粉而言，要領(lǐng)有低CTE值必須從填充料上邊來入手。1個(gè)塑粉方子工程師必須將Tg及CTE常記在心，作為參考及尋覓需要解答的題目的工具，因?yàn)榈偷腃TE及高的Tg對熱沖擊抵當(dāng)性而言是十分重要的。

　　4．4成形性

　　意義廣泛的成形性包孕半導(dǎo)體封裝后的尺寸穩(wěn)固性、離型性(脫模)、加工成形時(shí)的流動(dòng)性等等。

　　4．4．1流動(dòng)性與漩流測試(SPIRALFlOWTEST)

　　因?yàn)槟z粉自己是部門交聯(lián)的B-STAGE樹膠，若存貯不妥或者存貯太久會(huì)增加膠粉交聯(lián)硬化的水平，而造成流動(dòng)性的降低，此時(shí)即該拋棄此流動(dòng)性變差的膠粉。一般以漩流實(shí)驗(yàn)所患上漩流值的巨細(xì)來判斷流動(dòng)性的優(yōu)劣，今朝封裝采用的規(guī)格是25-35寸。漩流值太低表示膠粉的流動(dòng)性差，成形時(shí)將沒有辦法灌滿模型；漩流值太高表示膠粉的流動(dòng)性太大，容易將埋人件的金屬細(xì)線沖斷并會(huì)孕育發(fā)生溢膠征象。

　　4．4．2DSC與塑粉流動(dòng)性

　　除了漩流測試之外，咱們也可哄騙微差掃瞄式卡計(jì)(DSC)來測知膠粉是不是仍然具備好的流動(dòng)性。

　　熬頭個(gè)放熱峰為膠粉硬化時(shí)所放出的聚合反映熱，此放熱峰愈高表示膠粉的反映熱愈多，也代表膠粉存貯時(shí)硬化的水平少，因此具備杰出的流動(dòng)性。放熱峰愈低表示膠粉已大部門硬化，只能放出少數(shù)反映熱，代表膠粉已掉去流動(dòng)性。哄騙以上道理，咱們可以找出放熱峰高度與漩流值之間的對應(yīng)瓜葛。

　　要是所存貯的膠粉經(jīng)DSC闡發(fā)后發(fā)現(xiàn)放熱峰高度削減10％以上，表示膠粉已掉去杰出流動(dòng)性，宜拋棄再也不施用。

　　4．5電氣特性

　　電氣性對環(huán)氧樹膠膠粉而言是一種至關(guān)重要的性子，而介電特性(DIELECTRICPROPERTY)為思量重點(diǎn)。對封裝材料而言，介電常數(shù)(DIELECTRICCONSTANT)愈小其電絕緣性愈佳。介電常數(shù)會(huì)受頻率的轉(zhuǎn)變、溫度、濕度的影響。介電常數(shù)的變化遠(yuǎn)比介電常數(shù)的肇始值來患上重要。此外，制品的嚴(yán)密封閉封裝是很重要的，將直接影響到電學(xué)性子。若制品封裝不全有空地存在，除了供給濕疹污染的通路外，在接管電壓特殊情況發(fā)生電暈(CORONA)，使電場集中在空地前端，導(dǎo)致內(nèi)部放電而造成絕緣粉碎。

　　4．6耐濕性濕疹侵入半導(dǎo)體元件中與離子性不純物效用，降低絕緣性，使泄電流增加并腐化鋁路，此為相信度降低的主因。濕疹侵入封裝制品中的路徑有兩條：●由樹膠群體(BULKOFPLASTIC)的外貌廓張步入；●經(jīng)由樹膠與IC腳架間的界面，以毛細(xì)征象侵入。取1個(gè)14腳的DIP(DUAl+INLINEPACKAGE)，在上方打開1個(gè)窟窿，孔底可達(dá)晶片外貌，再將1個(gè)設(shè)有氣體收支口的器皿接在DIP的窟窿之上并彌縫之，之后將此裝配浸在100％RH的水蒸氣或者水中，器皿內(nèi)通人干燥的氮?dú)?0％RH)，水氣即會(huì)依上面所說的兩種路子侵入而步入器皿中，咱們哄騙偵測器測出流出氮?dú)庵兴械乃畾?，而患上到全?兩種水氣滲入速度之和)的水氣滲入率Pt。Pt是經(jīng)由樹膠群體侵入的水氣滲入速度Pb及經(jīng)由界面毛細(xì)侵入的水氣滲入速度P1之和，及Pt=Pb+P1。咱們可取不異材料的樹膠封住器皿的底部，以一樣方法測出Pb，再將Pt與Pb相減便可求出Pl之值。

　　上面所說的方法對塑粉舉行評估。元件若要具備10年的動(dòng)作生存的年限保證，則Pl值應(yīng)該在70以下。咱們不妨哄騙此方法來對環(huán)氧樹膠膠粉舉行耐濕性評估。

　　4．7硬化時(shí)的放熱塑粉在硬化特殊情況放出聚合反映熱，要是方子調(diào)配不妥發(fā)燒量太大特殊情況造成龜裂并賜與元件應(yīng)力。因此化學(xué)工程師在舉行塑粉方子研究時(shí)應(yīng)思量硬化放熱量不成過大。

　　究竟上塑粉的交聯(lián)可分成兩個(gè)階段。先膠化，再硬化。低份子量的樹膠膠化的速度比高份子量者快。增進(jìn)劑的濃度小，則膠化時(shí)間由熱或者動(dòng)力決定；要是增進(jìn)劑的濃度大，則膠化時(shí)間由份子廓張至正確的反映位置決定：

　　●欲快速膠化則增加熱量，所患上材料具備低交聯(lián)疏密程度、高CTE、熱收縮性大。●欲慢速膠化，則削減熱量，所患上材料具備較高交聯(lián)疏密程度、低CTE及較小的熱收縮。

　　4．8抗燃性

　　在UL規(guī)格中是以94V-O為標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)氧樹膠塑粉均能饜足此一規(guī)格。

　　4．9接著性與脫模性

　　前邊已提過脫模劑的用量增加，樹膠的接出力會(huì)降低。如果是脫模劑的新增量削減，雖則可以使樹膠與腳架引線的接出力提高，可是生產(chǎn)模型和成形品間的接出力也增加，造成脫模的堅(jiān)苦。因此脫模劑的新增量要選擇接著性與脫模性兼顧者為好。

　　4．10低α粒子效應(yīng)(LOWα-PARTICLEEFFEC)

　　環(huán)氧樹膠膠粉中采用二氧化硅為填充料，而二氧化硅是天然界的礦物，含有微量的鈾、釷等放射性元素。這些個(gè)放射性元素在衰變歷程中會(huì)放出α粒子。DYNAMICRAM’S及CCD’S等牛導(dǎo)體元件會(huì)受α粒子的影響而發(fā)生軟性紕繆(SOFFERROR)。STATICRAM’S、ROM’S、PROM’S及EPROM’S等元件則不受。粒子的影響。

　　當(dāng)α粒子經(jīng)過活性元件區(qū)域(ACTIVEDEVICEREGIONS)時(shí)，會(huì)在電子與空穴從頭聯(lián)合之前，使N-區(qū)域收集電子P-區(qū)域收集空穴。要是在一特別指定的區(qū)域收集到足夠的電荷，將會(huì)侵?jǐn)_所存貯的資料或者思維規(guī)律狀況(LOGICSTATES)。要是所收集和孕育發(fā)生的電子數(shù)跨越臨界電荷的話，即造成所謂的軟性紕繆。

　　除了填充料之外，基板(SUBSTRATE)、鋁條(METALLIZATION)也會(huì)放出α粒子，可是以填充料為α。粒子的主要孕育發(fā)小時(shí)候起歷。為了制止α粒子效應(yīng)除了可用聚亞酸胺(POLYIMIDE)作為掩護(hù)涂膜之外，可采用低放射性元素含量的二氧化硅看做填充料。日本已有出產(chǎn)放射性元素含量在1ppb以下的二氧化硅，這些個(gè)二氧化硅是經(jīng)過醇化精辟的，價(jià)格也較高。對高可*度牛導(dǎo)體元件而言，必須想法制止α粒子效應(yīng)。

　　4．11持久生存性

　　目前大多膠粉的膠化時(shí)間約在30秒擺布，硬化成形后凡是需要后硬化，而且又需冷藏存貯。若要成長出能快速硬化，又能在室溫(MAX40-45℃)生存6個(gè)月以上而不掉膠粉的流動(dòng)性，則肯定是要在潛在性增進(jìn)劑上加以研究與改良。

　　本文僅對環(huán)氧樹膠封裝膠粉的構(gòu)成、選用材料及膠粉的基本特性做一簡略的介紹，但愿能使半導(dǎo)體業(yè)界對塑粉的構(gòu)成有一歸納綜合性的相識(shí)，更指望為同業(yè)們在選擇環(huán)氧樹膠塑粉、研究封裝機(jī)理方面有所開導(dǎo)。