I difetti di imballaggio includono principalmente la deformazione del piombo, l'offset della base, la deformazione, la rottura dei trucioli, la delaminazione, i vuoti, l'imballaggio irregolare, le bave, le particelle estranee e la polimerizzazione incompleta, ecc.
1. Deformazione del piombo
La deformazione del conduttore di solito si riferisce allo spostamento o alla deformazione del conduttore causata durante il flusso del sigillante plastico, che di solito è espressa dal rapporto x/L tra lo spostamento laterale massimo del conduttore x e la lunghezza del conduttore L. La flessione del conduttore può portare a cortocircuiti elettrici (in particolare in pacchetti di dispositivi I/O ad alta densità).A volte le sollecitazioni generate dalla flessione possono portare alla rottura del punto di incollaggio o alla riduzione della forza di adesione.
I fattori che influiscono sull'unione del piombo includono la progettazione della confezione, la disposizione del piombo, il materiale e le dimensioni del piombo, le proprietà della plastica di stampaggio, il processo di unione del piombo e il processo di imballaggio.I parametri del cavo che influiscono sulla piegatura del cavo includono il diametro del cavo, la lunghezza del cavo, il carico di rottura del cavo e la densità del cavo, ecc.
2. Scostamento della base
L'offset della base si riferisce alla deformazione e all'offset del supporto (base del chip) che supporta il chip.
I fattori che influenzano lo spostamento della base includono il flusso del composto per stampaggio, la progettazione dell'assieme del telaio conduttore e le proprietà del materiale del composto per stampaggio e del telaio conduttore.I package come TSOP e TQFP sono suscettibili allo spostamento della base e alla deformazione dei pin a causa dei loro leadframe sottili.
3. Deformazione
La deformazione è la flessione e la deformazione fuori dal piano del dispositivo di confezionamento.La deformazione causata dal processo di stampaggio può portare a una serie di problemi di affidabilità come la delaminazione e la rottura dei trucioli.
La deformazione può anche portare a una serie di problemi di produzione, come nei dispositivi PBGA (plastized ball grid array), dove la deformazione può portare a una scarsa complanarità della sfera di saldatura, causando problemi di posizionamento durante il riflusso del dispositivo per l'assemblaggio su un circuito stampato.
I modelli di deformazione includono tre tipi di modelli: concavo verso l'interno, convesso verso l'esterno e combinato.Nelle aziende produttrici di semiconduttori, il concavo viene talvolta definito “faccina sorridente” e il convesso “faccina che piange”.Le cause principali della deformazione includono il disadattamento del CTE e il ritiro da polimerizzazione/compressione.Inizialmente quest'ultimo non ha ricevuto molta attenzione, ma una ricerca approfondita ha rivelato che anche il ritiro chimico del composto di stampaggio gioca un ruolo importante nella deformazione del dispositivo IC, soprattutto nei package con spessori diversi sulla parte superiore e inferiore del chip.
Durante il processo di indurimento e post-indurimento, il composto per stampaggio subirà un ritiro chimico ad alta temperatura di indurimento, chiamato “ritiro termochimico”.Il ritiro chimico che si verifica durante la polimerizzazione può essere ridotto aumentando la temperatura di transizione vetrosa e riducendo la variazione del coefficiente di dilatazione termica attorno alla Tg.
La deformazione può essere causata anche da fattori quali la composizione del composto da stampaggio, l'umidità nel composto da stampaggio e la geometria della confezione.Controllando il materiale e la composizione di stampaggio, i parametri di processo, la struttura della confezione e l'ambiente di pre-incapsulamento, è possibile ridurre al minimo la deformazione della confezione.In alcuni casi, la deformazione può essere compensata incapsulando il lato posteriore del gruppo elettronico.Ad esempio, se i collegamenti esterni di un pannello ceramico di grandi dimensioni o di un pannello multistrato si trovano sullo stesso lato, incapsulandoli sul lato posteriore è possibile ridurre la deformazione.
4. Rottura del truciolo
Le sollecitazioni generate nel processo di confezionamento possono portare alla rottura dei trucioli.Il processo di confezionamento solitamente aggrava le microfessurazioni formatesi nel precedente processo di assemblaggio.L'assottigliamento dei wafer o dei trucioli, la rettifica del lato posteriore e l'incollaggio dei trucioli sono tutte fasi che possono portare alla formazione di crepe.
Un chip rotto o guasto meccanicamente non comporta necessariamente un guasto elettrico.Se la rottura di un chip provocherà un guasto elettrico istantaneo del dispositivo dipende anche dal percorso di crescita della cricca.Ad esempio, se la crepa appare sul lato posteriore del chip, potrebbe non interessare alcuna struttura sensibile.
Poiché i wafer di silicio sono sottili e fragili, l'imballaggio a livello di wafer è più suscettibile alla rottura dei chip.Pertanto, i parametri di processo come la pressione di bloccaggio e la pressione di transizione dello stampaggio nel processo di stampaggio a trasferimento devono essere rigorosamente controllati per prevenire la rottura dei trucioli.Le confezioni impilate 3D sono soggette a rottura dei trucioli a causa del processo di impilamento.I fattori di progettazione che influenzano la rottura dei trucioli nei pacchetti 3D includono la struttura del pacco trucioli, lo spessore del substrato, il volume dello stampaggio e lo spessore del manicotto dello stampo, ecc.
Orario di pubblicazione: 15 febbraio 2023