评测塑封器件分层产生机理

 

 
 
 
 
首先，为什么我们要提出分层的问题：在塑封器件的焊接过程中，主要会有可能在3个方式中接触到热源：红外线回流焊、气相回流焊、波峰焊，而且所接触的温度会有可能会高达260℃。在塑封器件受到高温时，塑封体内部的水分以气体的形式出现，使塑封体内部的压力变大，塑封体膨胀，出现分层或者开裂的现象。同样的，在塑封体受热膨胀遇冷缩小到原尺寸时，也有可能会出现此问题。塑封体的分层或开裂会产生很多问题，如：
1）塑封体的分层，内部产生应力，作用在内引线上，导致塑封体内引线与芯片的结合变差，甚至脱焊，直接导致器件的失效。


2）塑封体的分层与开裂，这些开裂的位置就提供了外界水气、污染物侵入的通道，时间长后影响器件的可靠性，最终导致芯片的失效。分层对于塑封器件来说是个很致命的问题，轻微的分层在经过可靠性实验或使用时间长后，逐渐会演变成大的缝隙，这些细小的缝隙，为外界的潮气和污染提供了进去到里面的通道，潮气和污染在芯片表面大量地聚集，由于离子和潮气有可能会生成有腐蚀机理的化合物，对芯片造成破坏。潮气存在于芯片表面，本身对芯片的电性能参数也是存在影响的。分层严重的情况，裂缝会更大，有些时候有可能直接影响到内引线的结合，造成开路的现象。气泡产生的原因有很多，有可能是塑封料本身吸潮后，在塑封过程中经过高温以气体形式存在，在模腔中没有被完全排除干净而造成。也有可能是塑封料将模具气孔堵塞，在注胶过程中，没能将模具中的气体排除干净。在工艺参数上，也有可能是注进压力和注进速度不合适导致的。
要降低塑封料的应力，可以通过添加应力吸收剂、加大填料含量的方法来实现；除此之外，要改善塑封体分层的现象，还可以降低塑封料的吸湿性，使塑封体吸收的潮气降低，从根源上解决分层问题；还可以提高塑封体与引线框架的粘接性，来解决分层的问题。总之，塑封体分层的原因是多方面的，具体分层的原因也很复杂，不能单从塑封料材料的角度单独进行研究，还要结合引线框架的结构、封装的设计、工艺参数等多方面的因素综合进行考虑，从而得出最有效的解决塑封体分层的方法。
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