Τα ελαττώματα της συσκευασίας περιλαμβάνουν κυρίως παραμόρφωση μολύβδου, μετατόπιση βάσης, παραμόρφωση, θραύση τσιπ, αποκόλληση, κενά, ανομοιόμορφη συσκευασία, γρέζια, ξένα σωματίδια και ατελής σκλήρυνση κ.λπ.
1. Παραμόρφωση μολύβδου
Η παραμόρφωση ηλεκτροδίου αναφέρεται συνήθως στη μετατόπιση ή παραμόρφωση του ηλεκτροδίου που προκαλείται κατά τη ροή του πλαστικού στεγανοποιητικού, η οποία συνήθως εκφράζεται από την αναλογία x/L μεταξύ της μέγιστης πλευρικής μετατόπισης του ηλεκτροδίου x και του μήκους του ηλεκτροδίου L. Η κάμψη του ηλεκτροδίου μπορεί να οδηγήσει σε ηλεκτρικά βραχυκυκλώματα (ειδικά σε πακέτα συσκευών I/O υψηλής πυκνότητας).Μερικές φορές οι τάσεις που δημιουργούνται από την κάμψη μπορεί να οδηγήσουν σε ρωγμή του σημείου συγκόλλησης ή σε μείωση της αντοχής του δεσμού.
Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη συγκόλληση του μολύβδου περιλαμβάνουν το σχέδιο συσκευασίας, τη διάταξη του μολύβδου, το υλικό και το μέγεθος του μολύβδου, τις ιδιότητες του πλαστικού καλουπώματος, τη διαδικασία συγκόλλησης μολύβδου και τη διαδικασία συσκευασίας.Οι παράμετροι του ηλεκτροδίου που επηρεάζουν την κάμψη του μολύβδου περιλαμβάνουν τη διάμετρο του ηλεκτροδίου, το μήκος του ηλεκτροδίου, το φορτίο θραύσης του ηλεκτροδίου και την πυκνότητα του ηλεκτροδίου κ.λπ.
2. Μετατόπιση βάσης
Η μετατόπιση βάσης αναφέρεται στην παραμόρφωση και τη μετατόπιση του φορέα (βάση τσιπ) που υποστηρίζει το τσιπ.
Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη μετατόπιση της βάσης περιλαμβάνουν τη ροή της ένωσης καλουπώματος, το σχέδιο συναρμολόγησης πλαισίου απαγωγής και τις ιδιότητες υλικού της ένωσης καλουπώματος και του πλαισίου μολύβδου.Πακέτα όπως το TSOP και το TQFP είναι επιρρεπή σε μετατόπιση βάσης και παραμόρφωση ακίδων λόγω των λεπτών πλαισίου τους.
3. Warpage
Warpage είναι η κάμψη και η παραμόρφωση εκτός επιπέδου της συσκευής συσκευασίας.Η στρέβλωση που προκαλείται από τη διαδικασία χύτευσης μπορεί να οδηγήσει σε ορισμένα ζητήματα αξιοπιστίας, όπως αποκόλληση και ρωγμές τσιπ.
Η στρέβλωση μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μια σειρά από προβλήματα κατασκευής, όπως σε συσκευές πλαστικοποιημένης διάταξης πλέγματος σφαιρών (PBGA), όπου η παραμόρφωση μπορεί να οδηγήσει σε κακή ομοεπίπεδη σφαίρα συγκόλλησης, προκαλώντας προβλήματα τοποθέτησης κατά την εκ νέου ροή της συσκευής για συναρμολόγηση σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.
Τα μοτίβα στρέβλωσης περιλαμβάνουν τρεις τύπους μοτίβων: προς τα μέσα κοίλα, προς τα έξω κυρτά και συνδυασμένα.Στις εταιρείες ημιαγωγών, το κοίλο αναφέρεται μερικές φορές ως «χαμογελαστό πρόσωπο» και το κυρτό ως «πρόσωπο κραυγής».Οι κύριες αιτίες της στρέβλωσης περιλαμβάνουν την αναντιστοιχία CTE και τη συρρίκνωση σκλήρυνσης/συμπίεσης.Το τελευταίο δεν έλαβε ιδιαίτερη προσοχή στην αρχή, αλλά σε βάθος έρευνα αποκάλυψε ότι η χημική συρρίκνωση της ένωσης καλουπώματος παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη στρέβλωση της συσκευής IC, ειδικά σε συσκευασίες με διαφορετικά πάχη στο επάνω και στο κάτω μέρος του τσιπ.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης και μετά τη σκλήρυνση, η ένωση καλουπώματος θα υποστεί χημική συρρίκνωση σε υψηλή θερμοκρασία σκλήρυνσης, η οποία ονομάζεται «θερμοχημική συρρίκνωση».Η χημική συρρίκνωση που συμβαίνει κατά τη σκλήρυνση μπορεί να μειωθεί αυξάνοντας τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου και μειώνοντας τη μεταβολή του συντελεστή θερμικής διαστολής γύρω από το Tg.
Η στρέβλωση μπορεί επίσης να προκληθεί από παράγοντες όπως η σύνθεση της ένωσης καλουπώματος, η υγρασία στην ένωση καλουπώματος και η γεωμετρία της συσκευασίας.Με τον έλεγχο του υλικού και της σύνθεσης του καλουπιού, των παραμέτρων της διαδικασίας, της δομής της συσκευασίας και του περιβάλλοντος πριν από την ενθυλάκωση, η παραμόρφωση της συσκευασίας μπορεί να ελαχιστοποιηθεί.Σε ορισμένες περιπτώσεις, η παραμόρφωση μπορεί να αντισταθμιστεί με την ενθυλάκωση της πίσω πλευράς της ηλεκτρονικής διάταξης.Για παράδειγμα, εάν οι εξωτερικές συνδέσεις μιας μεγάλης κεραμικής σανίδας ή μιας πλακέτας πολλαπλών στρώσεων βρίσκονται στην ίδια πλευρά, η ενθυλάκωσή τους στην πίσω πλευρά μπορεί να μειώσει τη στρέβλωση.
4. Σπάσιμο τσιπ
Οι πιέσεις που δημιουργούνται στη διαδικασία συσκευασίας μπορεί να οδηγήσουν σε θραύση τσιπ.Η διαδικασία συσκευασίας συνήθως επιδεινώνει τις μικρορωγμές που σχηματίστηκαν στην προηγούμενη διαδικασία συναρμολόγησης.Η αραίωση γκοφρέτας ή τσιπς, η λείανση στο πίσω μέρος και η συγκόλληση τσιπς είναι όλα τα βήματα που μπορούν να οδηγήσουν στη βλάστηση ρωγμών.
Ένα ραγισμένο, μηχανικά αποτυχημένο τσιπ δεν οδηγεί απαραίτητα σε ηλεκτρική βλάβη.Το αν μια ρήξη τσιπ θα οδηγήσει σε στιγμιαία ηλεκτρική βλάβη της συσκευής εξαρτάται επίσης από τη διαδρομή ανάπτυξης ρωγμών.Για παράδειγμα, εάν η ρωγμή εμφανιστεί στην πίσω πλευρά του τσιπ, ενδέχεται να μην επηρεάσει καμία ευαίσθητη δομή.
Επειδή οι γκοφρέτες πυριτίου είναι λεπτές και εύθραυστες, η συσκευασία σε επίπεδο γκοφρέτας είναι πιο επιρρεπής σε ρήξη τσιπ.Επομένως, οι παράμετροι της διαδικασίας όπως η πίεση σύσφιξης και η πίεση μετάβασης χύτευσης στη διαδικασία χύτευσης μεταφοράς πρέπει να ελέγχονται αυστηρά για να αποφευχθεί η ρήξη του τσιπ.Τα τρισδιάστατα στοιβαγμένα πακέτα είναι επιρρεπή σε ρήξη τσιπ λόγω της διαδικασίας στοίβαξης.Οι παράγοντες σχεδιασμού που επηρεάζουν τη ρήξη του τσιπ σε πακέτα 3D περιλαμβάνουν τη δομή στοίβας τσιπ, το πάχος του υποστρώματος, τον όγκο καλουπώματος και το πάχος του χιτωνίου καλουπιού κ.λπ.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-15-2023