IC封裝成型過(guò)程關(guān)鍵力學(xué)問(wèn)題研究.pdf

1、IC（集成電路）封裝是對(duì)半導(dǎo)體集成電路芯片外殼的成型包封。塑封工藝和模具是半導(dǎo)體器件后道工序中及其重要的手段和裝備[1]。微電子封裝越來(lái)越向小型化發(fā)展，然而在這種狹窄的空間里，針腳數(shù)卻從幾十根向上百根發(fā)展，導(dǎo)致引線之間的間隙越來(lái)越小。金線偏移是微電子封裝在轉(zhuǎn)移成型過(guò)程中最重要的缺陷之一。當(dāng)IC元件趨于薄型化與高密度發(fā)展的同時(shí)，金線偏移分析的探討亦將變得更困難且具挑戰(zhàn)性，傳統(tǒng)注塑成型理論已經(jīng)無(wú)法精確描述其成型過(guò)程，這是由于微尺度效應(yīng)對(duì)成形

2、具有更大的影響[2-4]。此外，殘余應(yīng)力還會(huì)對(duì)塑封件產(chǎn)生巨大影響，因此將從保壓壓力釋放導(dǎo)致塑封件膨脹與冷卻導(dǎo)致塑封件收縮的角度來(lái)探討殘余應(yīng)力。應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的模流分析軟對(duì)實(shí)驗(yàn)具有指導(dǎo)意義，并且能夠和實(shí)驗(yàn)相互驗(yàn)證，通過(guò)封裝前后的金絲圖進(jìn)行對(duì)比，再與理論CAE相互結(jié)合是一種科學(xué)的分析方法，能直觀真實(shí)的反映出封裝中金絲偏移。
　　以塑封SSOP-20L型集成電路塊的封裝為主要研究對(duì)象，確保在穩(wěn)定工藝條件的基礎(chǔ)上，對(duì)比塑封模澆口鑲塊厚度相同(0

3、.25mm)而入射角(20o、30o、40o、50o)不同時(shí)，金線的偏移數(shù)據(jù)，從而獲得不同澆口參數(shù)對(duì)金絲變形程度的影響規(guī)律，并對(duì)塑封模澆口參數(shù)和塑封工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)MOLDFLOW以及ANSYS軟件，共同分析金線在封裝過(guò)程中的偏移大小和偏移規(guī)律，及其影響因素。針對(duì)工藝參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力的影響，同樣采用實(shí)驗(yàn)和CAE相結(jié)合的方法，使用應(yīng)力偏光儀定性分析塑封料應(yīng)力分布趨勢(shì)，利用ANSYS流固耦合模塊可以定量分析工藝參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力的影響量。<

4、br>　　在以上的研究基礎(chǔ)之上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和CAE分析，可以發(fā)現(xiàn)：在澆口厚度為0.25mm的條件下，金線的平均偏移量先隨入射角的增大而增大，然而當(dāng)入射角超過(guò)30o時(shí)，其值會(huì)隨入射角的增大而減小。在設(shè)定范圍內(nèi)，增大保壓壓力和延長(zhǎng)注塑時(shí)間都能減小殘余應(yīng)力，不過(guò)延長(zhǎng)注塑時(shí)間時(shí)殘余應(yīng)力減小的幅度沒(méi)有增大保壓壓力時(shí)明顯，說(shuō)明保壓壓力是影響殘余應(yīng)力的主要因素，注塑時(shí)間只是次要因素。此外由于環(huán)氧樹(shù)脂玻璃化溫度較高，以及模料溫度和模溫基本一致，導(dǎo)致殘余應(yīng)