Дефектите на опаковката включват главно деформация на оловото, изместване на основата, деформация, счупване на чипове, разслояване, кухини, неравномерно опаковане, неравности, чужди частици и непълно втвърдяване и др.
1. Деформация на оловото
Деформацията на проводника обикновено се отнася до изместване на проводника или деформация, причинена по време на потока на пластмасовия уплътнител, което обикновено се изразява чрез съотношението x/L между максималното странично изместване на проводника x и дължината на проводника L. Огъването на проводника може да доведе до електрически късо съединение (особено в пакети с I/O устройства с висока плътност).Понякога напреженията, генерирани от огъване, могат да доведат до напукване на точката на свързване или намаляване на здравината на връзката.
Факторите, които влияят върху свързването на оловото, включват дизайн на опаковката, оформление на оловото, материал и размер на оловото, свойства на формованата пластмаса, процес на свързване на оловото и процес на опаковане.Параметрите на оловото, които влияят на огъването на оловото, включват диаметър на оловото, дължина на оловото, натоварване на счупване на оловото и плътност на оловото и др.
2. Базово отместване
Основното отместване се отнася до деформацията и отместването на носача (основата на чипа), който поддържа чипа.
Факторите, които влияят на изместването на основата, включват потока на формовъчната смес, конструкцията на монтажния модул на оловната рамка и свойствата на материала на формовъчната смес и оловната рамка.Пакети като TSOP и TQFP са податливи на изместване на основата и деформация на щифта поради тънките си водещи рамки.
3. Изкривяване
Изкривяването е огъване и деформация извън равнината на пакетното устройство.Изкривяването, причинено от процеса на формоване, може да доведе до редица проблеми с надеждността, като разслояване и напукване на чипове.
Изкривяването може също да доведе до редица производствени проблеми, като например в устройствата с решетка с пластифицирана сферична решетка (PBGA), където изкривяването може да доведе до лоша копланарност на топката за запояване, причинявайки проблеми с поставянето по време на преформатиране на устройството за сглобяване към печатна платка.
Моделите на деформация включват три типа шарки: вдлъбнати навътре, изпъкнали навън и комбинирани.В полупроводниковите компании вдлъбнатият понякога се нарича „усмихнато лице“, а изпъкналият като „плачещо лице“.Основните причини за изкривяване включват несъответствие на CTE и свиване при втвърдяване/компресия.Последното първоначално не получи много внимание, но задълбочено проучване разкри, че химическото свиване на формовъчната смес също играе важна роля при изкривяването на IC устройството, особено в пакети с различни дебелини в горната и долната част на чипа.
По време на процеса на втвърдяване и последващо втвърдяване формовъчната маса ще претърпи химическо свиване при висока температура на втвърдяване, което се нарича „термохимично свиване“.Химическото свиване, което възниква по време на втвърдяването, може да бъде намалено чрез повишаване на температурата на встъкляване и намаляване на промяната в коефициента на топлинно разширение около Tg.
Изкривяването може също да бъде причинено от фактори като състава на формовъчната смес, влагата в формовъчната смес и геометрията на опаковката.Чрез контролиране на формовъчния материал и състава, параметрите на процеса, структурата на опаковката и средата преди капсулиране, изкривяването на опаковката може да бъде сведено до минимум.В някои случаи деформацията може да бъде компенсирана чрез капсулиране на задната страна на електронния модул.Например, ако външните връзки на голяма керамична плоча или многослойна плоча са от една и съща страна, капсулирането им от задната страна може да намали изкривяването.
4. Счупване на чип
Напреженията, генерирани в процеса на опаковане, могат да доведат до счупване на чипа.Процесът на опаковане обикновено влошава микропукнатините, образувани в предишния процес на сглобяване.Изтъняване на пластини или стружки, шлайфане на задната страна и залепване на стружки са всички стъпки, които могат да доведат до поникване на пукнатини.
Напуканият, механично повреден чип не води непременно до електрическа повреда.Дали разкъсването на чипа ще доведе до мигновена електрическа повреда на устройството също зависи от пътя на растеж на пукнатината.Например, ако пукнатината се появи на задната страна на чипа, тя може да не засегне никакви чувствителни структури.
Тъй като силициевите пластини са тънки и чупливи, опаковката на ниво пластина е по-податлива на разкъсване на чипа.Следователно параметрите на процеса като налягане при затягане и преходно налягане при формоване в процеса на трансферно формоване трябва да бъдат строго контролирани, за да се предотврати разкъсване на стружки.3D подредените опаковки са предразположени към разкъсване на чипове поради процеса на подреждане.Проектните фактори, влияещи върху разкъсването на чипа в 3D пакети, включват структура на стека от чипове, дебелина на субстрата, обем на формоване и дебелина на втулката на матрицата и др.
Време на публикуване: 15 февруари 2023 г