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芯片环氧树脂封装

发布时间:2023-06-01 19:52:16

『壹』 芯片封装的封装步骤

板上芯片(ChipOnBoard,COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后将硅片直接安放在基底表面,热处理至硅片牢固地固定在基底为止,随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接 。
裸芯片技术主要有两种形式:一种是COB技术,另一种是倒装片技术(FlipChip)。板上芯片封装(COB),半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术 。 (1)热压焊
利用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一起。其原理是通过加热和加压力,使焊区(如AI)发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的,此外,两金属界面不平整加热加压时可使上下的金属相互镶嵌。此技术一般用为玻璃板上芯片COG 。
(2)超声焊
超声焊是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩产生弹性振动,使劈刀相应振动,同时在劈刀上施加一定的压力,于是劈刀在这两种力的共同作用下,带动AI丝在被焊区的金属化层如(AI膜)表面迅速摩擦,使AI丝和AI膜表面产生塑性变形,这种形变也破坏了AI层界面的氧化层,使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合,从而形成焊接。主要焊接材料为铝线焊头,一般为楔形 。
(3)金丝焊
球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技术,因为现在的半导体封装二、三极管封装都采用AU线球焊。而且它操作方便、灵活、焊点牢固(直径为25UM的AU丝的焊接强度一般为0.07~0.09N/点),又无方向性,焊接速度可高达15点/秒以上。金丝焊也叫热(压)(超)声焊主要键合材料为金(AU)线焊头为球形故为球焊 。
COB封装流程
第一步:扩晶。采用扩张机将厂商提供的整张LED晶片薄膜均匀扩张,使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开,便于刺晶。第二步:背胶。将扩好晶的扩晶环放在已刮好银浆层的背胶机面上,背上银浆。点银浆。适用于散装LED芯片。采用点胶机将适量的银浆点在PCB印刷线路板上。第三步:将备好银浆的扩晶环放入刺晶架中,由操作员在显微镜下将LED晶片用刺晶笔刺在PCB印刷线路板上。第四步:将刺好晶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置一段时间,待银浆固化后取出(不可久置,不然LED芯片镀层会烤黄,即氧化,给邦定造成困难)。如果有LED芯片邦定,则需要以上几个步骤;如果只有IC芯片邦定则取消以上步骤。第五步:粘芯片。用点胶机在PCB印刷线路板的IC位置上适量的红胶(或黑胶),再用防静电设备(真空吸笔或子)将IC裸片正确放在红胶或黑胶上。第六步:烘干。将粘好裸片放入热循环烘箱中放在大平面加热板上恒温静置一段时间,也可以自然固化(时间较长)。第七步:邦定(打线)。采用铝丝焊线机将晶片(LED晶粒或IC芯片)与PCB板上对应的焊盘铝丝进行桥接,即COB的内引线焊接。第八步:前测。使用专用检测工具(按不同用途的COB有不同的设备,简单的就是高精密度稳压电源)检测COB板,将不合格的板子重新返修。第九步:点胶。采用点胶机将调配好的AB胶适量地点到邦定好的LED晶粒上,IC则用黑胶封装,然后根据客户要求进行外观封装。第十步:固化。将封好胶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置,根据要求可设定不同的烘干时间。第十一步:后测。将封装好的PCB印刷线路板再用专用的检测工具进行电气性能测试,区分好坏优劣 。
与其它封装技术相比,COB技术价格低廉(仅为同芯片的1/3左右)、节约空间、工艺成熟。但任何新技术在刚出现时都不可能十全十美,COB技术也存在着需要另配焊接机及封装机、有时速度跟不上以及PCB贴片对环境要求更为严格和无法维修等缺点 。
某些板上芯片(CoB)的布局可以改善IC信号性能,因为它们去掉了大部分或全部封装,也就是去掉了大部分或全部寄生器件。然而,伴随着这些技术,可能存在一些性能问题。在所有这些设计中,由于有引线框架片或BGA标志,衬底可能不会很好地连接到VCC或地。可能存在的问题包括热膨胀系数(CTE)问题以及不良的衬底连接 。 30多年前,“倒装芯片”问世。当时为其冠名为“C4”,即“可控熔塌芯片互连”技术。该技术首先采用铜,然后在芯片与基板之间制作高铅焊球。铜或高铅焊球与基板之间的连接通过易熔焊料来实现。此后不久出现了适用于汽车市场的“封帽上的柔性材料(FOC)”;还有人采用Sn封帽,即蒸发扩展易熔面或E3工艺对C4工艺做了进一步的改进。C4工艺尽管实现起来比较昂贵(包括许可证费用与设备的费用等),但它还是为封装技术提供了许多性能与成本优势。与引线键合工艺不同的是,倒装芯片可以批量完成,因此还是比较划算 。
由于新型封装技术和工艺不断以惊人的速度涌现,因此完成具有数千个凸点的芯片设计目前已不存在大的技术障碍小封装技术工程师可以运用新型模拟软件轻易地完成各种电、热、机械与数学模拟。此外,以前一些世界知名公司专为内部使用而设计的专用工具目前已得到广泛应用。为此设计人员完全可以利用这些新工具和新工艺最大限度地提高设计性,最大限度地缩短面市的时间 。
无论人们对此抱何种态度,倒装芯片已经开始了一场工艺和封装技术革命,而且由于新材料和新工具的不断涌现使倒装芯片技术经过这么多年的发展以后仍能处于不断的变革之中。为了满足组装工艺和芯片设计不断变化的需求,基片技术领域正在开发新的基板技术,模拟和设计软件也不断更新升级。因此,如何平衡用最新技术设计产品的愿望与以何种适当款式投放产品之间的矛盾就成为一项必须面对的重大挑战。由于受互连网带宽不断变化以及下面列举的一些其它因素的影响,许多设计人员和公司不得不转向倒装芯片技术 。
其它因素包括:
①减小信号电感——40Gbps(与基板的设计有关);②降低电源/接地电感;③提高信号的完整性;④最佳的热、电性能和最高的可靠性;⑤减少封装的引脚数量;⑥超出引线键合能力,外围或整个面阵设计的高凸点数量;⑦当节距接近200μm设计时允许;S片缩小(受焊点限制的芯片);⑧允许BOAC设计,即在有源电路上进行凸点设计 。

『贰』 集成电路芯片上面的封装物是什么

集成电路封装的作用之一就是对芯片进行环境保护,避免芯片与外部空气接触。因此必须根据不同类别的集成电路的特定要求和使用场所,采取不同的加工方法和选用不同的封装材料,才能保证封装结构气密性达到规定的要求。集成电路早起的封装材料是采用有机树脂和蜡的混合体,用充填或灌注的方法来实现封装的,显然可靠性很差。也曾应用橡胶来进行密封,由于其耐热、耐油及电性能都不理想而被淘汰。目前使用广泛、性能最为可靠的气密密封材料是玻璃-金属封接、陶瓷-金属封装和低熔玻璃-陶瓷封接。处于大量生产和降低成本的需要,塑料模型封装已经大量涌现,它是以热固性树脂通过模具进行加热加压来完成的,其可靠性取决于有机树脂及添加剂的特性和成型条件,但由于其耐热性较差和具有吸湿性,还不能与其他封接材料性能相当,尚属于半气密或非气密的封接材料。 随着芯片技术的成熟和芯片成品率的迅速提高,后部封接成本占整个集成电路成本的比重也愈来愈大,封装技术的变化和发展日新月异,令人目不暇接。

『叁』 芯片上面没有电路布局的部分,三防漆被刮露铜,直接把铜刮伤了,会不会让稳定性变差

随着电子技术的发展,电路板上的器件引脚间距越来越小,器件排列更加密集,电场梯度更大,这都使得电路板对腐蚀更为敏感。另一方面,电路板应用环境的拓展和产品可靠性寿命要求的不断增加,使得电路板发生腐蚀失效的风险不断增加。其中大气环境作为电路板腐蚀发生的外部条件,大气污染物在产品腐蚀发生的过程中扮演了重要角色。由于与大气污染物相关的故障通常在电子产品使用一段时间后才能显现出来,这意味着一旦发生了腐蚀引起的故障,相同环境下相同使用年限的产品将进入故障集中爆发期。同时污染对电子产品的影响是不可逆的,会对维修造成很大困难,甚至导致产品的报废。因此在产品设计之初进行相应的大气污染物的防护设计很有必要。在以往研究中的有关电路板腐蚀问题,主要聚焦于特定类型的腐蚀机理及缓蚀剂的研究。电路板涂覆涂层的研究中,偏向在平面条件下保护涂层的不同材质、不同厚度等因素对防护和可维修性的分析,少有专门针对工程实际中电路板防护涂层的涂覆薄弱点评估和关于电路板腐蚀防护的系统性介绍。
在以往研究的基础上,文中结合电路板大气污染物防护的实际问题,从电路板典型腐蚀失效和保护涂层的涂覆薄弱点入手,探讨电路板类产品应对大气污染物的具体防护措施。
大气污染物分类
根据ANSI/ISA-71.04的描述,影响设备工作的空气中的污染物有固体、液体、气体三种形态。各形态中对电路板影响较大的物质如下所述。
1)固态微粒——灰尘。灰尘中通常含有氯离子、硫酸根、硝酸根等水溶性盐分。除了直接使设备内部金属接插件或金属触点接触不良外,还会在金属表面促使水膜的形成。水溶性成分溶解在水膜中,将会加速金属腐蚀的发生,导致电路板绝缘阻抗下降。若在电路板工作过程中,可能会发生更为严重的电偶腐蚀。
2)液态空气污染物——盐雾。此处描述的液态空气污染物除了广义上的液体外,还包含了被气体携带的液体和空气中雾化液滴状物的气溶胶。沿海地区的空气中,盐雾含量较高,主要成分是NaCl,NaCl在化学上比较不活泼,但在潮湿及有水的情况下,会产生Cl-,与Cu、Ni、Ag等金属或合金反应。同时NaCl作为一种强电解质,在低于临界相对湿度的情况下,可以在附着表面发生结露,离解生成Cl-,溶解在电路板表面的液膜或液滴中。在一定浓度Cl-下,电子设备开始出现局部腐蚀,随着新的不致密腐蚀产物的出现,进一步破坏设备表面的防护层,腐蚀速率迅速增大。
3)气态空气污染物——S02、H2S。含硫化合物是大气中最主要的污染物之一,大气中H2S和SO2主要来自采矿、含硫燃料的燃烧及冶金、硫酸制造等工业过程。H2S和SO2是强可变组分,H2S在加热情况下可分解为H2和S。排放到空气中的SO2与潮湿空气中的O2和水蒸气反应,在粉尘等催化剂作用下化合生成H2SO4。
腐蚀失效机理和形态
由腐蚀引起的电化学迁移(Electrochemical migration,ECM)是电子产品腐蚀失效的主要原因。电化学迁移存在两种不同的形式:一种是金属离子迁移到阴极,还原沉积形成枝晶,并向阳极生长;另外一种是阳极向阴极生产的导电阳极丝(Concting anodic filaments,CAF)。金属的电化学迁移最终会造成电路的短路漏电流,从而造成系统的失效。
电路板出现的大气腐蚀机制中,材料表面的吸附液膜扮演着重要角色。液膜厚度在1μm以上的腐蚀最为严重,液膜之下主要发生的是电化学反应。常见的电子设备在空气中出现的腐蚀形态,可以大致分为以下几类。
1)局部腐蚀。腐蚀集中在金属材料表面的小部分区域内,其余大部分表面腐蚀轻微或不发生腐蚀。主要由于金属表面状态(涂层缺陷、化学成分等)和腐蚀介质分布的不均匀,导致电化学性不均匀,即不同的部位具有不同的电极电位,从而形成电位差,驱动局部腐蚀的产生。在局部腐蚀过程中,阳极区域和阴极区域区别明显,通常形成小阳极大阴极的组态,阳极腐蚀严重。
2)微孔腐蚀。一种特殊的局部腐蚀,常见于镀金元件上的特殊电偶腐蚀。由于镀层表面微孔或其他缺陷的存在,中间过渡层甚至基体金属暴露在大气中,Au与其他金属形成大阴极小阳极的电偶对,发生电化学腐蚀。腐蚀产物的出现进一步导致表面缺陷的增大,最终导致镀层破坏。受接触表面微孔腐蚀产物的影响,腐蚀区域将表现出较高的接触阻抗和相移。
3)电解腐蚀。在相邻导体间距较近且存在偏压的情况下,将形成较强的电场。若此时导体存在液膜,电位较高的导体将会被溶液电解,形成的离子向另一导体迁移,导致导体间绝缘性能迅速下降,破坏导体,最终导致设备失效。
典型腐蚀与防护
电路板典型腐蚀失效
电路板上会用到多种物料,物料的选型对于腐蚀反应的发生有重要影响。以工程实际中遇到的厚膜电阻硫化、SMD LED两种典型硫化失效和印制板铜腐蚀为例,比较不同器件封装结构和材料选择对电路板抗腐蚀能力的影响。
1)厚膜贴片电阻硫化腐蚀。厚膜电阻的面电极含有银元素,银元素暴露在空气中极易与硫发生化学反应。如果外部保护层和电镀层没有紧密结合,则面电极会与空气中的硫接触。当空气中含有大量含硫化合物时,银与硫化物反应生成硫化银,由于硫化银不导电,且体积比银大,在化合后,体积膨胀,导致原先银层的断层,电阻值逐渐增大,直至断路。为了防止厚膜电阻硫化,可选用抗硫化能力强的电阻。在面电极上涂覆保护层,通过导入不含Ag、且具有导电性的硫化保护层,从而保护上面电极,彻底杜绝硫化的通路。典型抗硫化电阻封装结构如图1所示。通过1年的对比应用试验表明,电阻硫化失效率大大降低,新封装结构的厚膜电阻具有良好的抗硫化作用。
图1 带抗硫化涂层的贴片电阻结构
2)硅胶封装LED硫化腐蚀失效。典型的贴片封装LED结构如图2所示,其中与金线相连的一般为镀银支架,灌封材料则通常根据厂商而异。实际应用中,在含硫量较高的地区使用硅胶封装LED,被硫化的风险很高。如图3所示,硅胶封装的LED内部支架已经发黑,经过测试,无法点亮。将失效硅胶封装LED机械开封后,在金相显微镜下观察到内部键合点和支架的形貌如图4和图5所示。支架出现严重发黑,甚至露出基底铜层的颜色,外部键合点已脱落,芯片位置的银胶发黑严重。选取LED支架区域的两个位置进行EDS能谱分析,如图6所示。在支架区域分别检测到了质量分数为13.02%和5.38%的硫元素。
图2 贴片LED结构
图3 被硫化的硅胶封装LED
图4 金相显微镜下的被硫化的硅胶封装LED开封图片
图5 LED支架区域SEM图像
图 6EDS分析结果
硅胶多孔结构对空气中硫化物有吸附作用,PLCC表面灌注型发光二极管如果选用硅胶进行封装,则会有硫化的风险。因为硅胶具有透湿透氧的特性,空气中的硫离子易穿透硅胶分子间隙,进入LED内部,与支架镀银层发生化学反应,导致支架功能区黑化,光通量下降,直至出现死灯。如果选用环氧树脂进行封装(见图7),则能有效阻止硫离子的侵蚀。选用环氧树脂封装的LED,现场使用1年后没有发现硫化的现象。
图7 环氧树脂封装的LED
3)印刷电路板的铜腐蚀。印刷电路板使用铜作为电气传输介质,铜腐蚀不仅会影响产品外观,更容易导致电气连接短路或断路问题。为提高电路板覆铜的抗腐蚀能力,常见的表面处理方式有:热风整平喷锡、化学镍金和化学浸银。相关研究表明,在容易产生凝露的含硫大气环境下,热风整平喷锡抗腐蚀能力最强,其次是化学镍金。
表面处理并不能完全确保电路板在恶劣环境下覆铜不被腐蚀。如图8所示,化学镍金电路板底部接地覆铜区域出现覆铜腐蚀现象,甚至被三防漆覆盖区域的过孔也出现了明显的腐蚀产物堵塞过孔。如图9所示,经过热风整平喷锡的电路板过孔出现腐蚀现象,电路板过孔位置是腐蚀现象出现的高发区域。除了改变表面处理方式和增加镀层厚度外,还应调整电路板生产和集成测试过程中的工艺参数,尤其应避免ICT测试过程中,过高探针压力破坏镀层。ICT测试压痕如图10所示。
图8 化学镍金处理的电路板过孔腐蚀
图9 热风整平喷锡处理的电路板过孔腐蚀
图10 电路板ICT测试压痕
涂层涂覆
印制电路板的器件腐蚀通常从引脚或器件边缘诱发,历经表面涂层损伤、界面腐蚀扩展、金属腐蚀扩展、元器件内腔腐蚀等阶段。三防漆作为一种特殊配方的涂料,用于保护电路板免受环境的侵蚀。三防漆的种类和涂覆厚度是影响防护效果的重要因素。业内常根据GB/T 13452.2-2008测量平面位置的涂覆材料厚度,有湿膜厚度、干膜厚度的区分。IPC-A-610给出了不同类型的三防漆推荐涂覆厚度,见表1。根据实际应用,对于受控环境,可以无需涂覆三防或采用薄层涂覆工艺,涂覆厚度处于范围下限;对于不受控环境或恶劣环境,则建议采用厚层涂覆工艺,涂覆厚度处于范围上限。
表1 IPC-A-610建议涂覆厚度
在实际生产中,发现引脚处干膜厚度有时仅能达到平面区域干膜厚度的1/3。原因是三防漆具有一定流动性,在喷涂后,受到重力和引脚间的毛细作用,器件引脚处的三防漆厚度较薄,成为三防防护的薄弱点(见图11),极易形成腐蚀。如图12所示,使用一段时间的电路板器件引脚处出现了三防漆缺失和引脚腐蚀现象。
图11 保护涂层的薄弱点
图12 器件三防缺失和引脚腐蚀
为了评估不同种类三防漆材质及涂覆厚度在电路板防护效果,选取三块相同电路板,设置不同的涂覆参数,见表2。方案A、B中的丙烯酸三防漆在使用前需要稀释,方案C中的触变型聚氨酯三防漆是改良型的聚氨酯三防漆,具有剪切时黏度较小、便于喷涂均匀、停止剪切时黏度迅速上升的特点。根据GB/T 2423.17进行恒定盐雾试验168h之后,按照GB/T 2423.18采用等级II的要求进行交变盐雾6个周期试验,时间为144h。试验方法和参数见表3和图13。
表2 试验电路板样品涂覆参数
表3 盐雾试验参数
图13盐雾试验方案
试验结果如图14所示。在经过恒定盐雾试验和交变盐雾试验之后,方案A的电路板在涂层的边沿位置出现了涂层脱落,贴片器件和引脚焊点位置出现鼓泡,部分器件引脚出现了较严重腐蚀,在紫光灯下器件引脚位置三防漆脱落情况严重。方案B的电路板在紫光灯下器件引脚位置三防漆出现少量脱落,引脚出现轻微腐蚀,电路板在平面位置出现一些鼓泡,贴片器件的边沿位置出现一定鼓泡。方案C的电路板三防漆外观未见明显破损,在紫光灯下器件引脚位置三防漆留存相对完整,在PCB平面位置有少量鼓泡情况出现,在贴片器件引脚处出现少量气泡。
图14 盐雾试验后的电路板三防漆外观对比
试验结果表明,在三防漆涂覆工艺相同的前提下,不同物性参数和涂覆厚度的三防漆在电路板的防护效果上有较大的差异。适当提高三防漆材质黏度和厚度能有效改善器件引脚处和器件边沿处防护效果,保证涂层的完整性,进一步提高了电路板器件工作过程的抗腐蚀能力。
结构防护
结构密封防护设计是为隔绝或减少外部腐蚀介质的影响,保持内部绝缘件和电子器件原有的性能。例如将设备置于高防护等级的防护外壳中,如图15所示。
图15 IP67电路板防护外壳
提高防护等级可能会导致如散热、人机交互、成本等方面的问题。当系统中引入风扇时,需注意风道设计。根据设备的使用环境,合理选择产品的散热方式和风扇的位置。当风扇置于进风口位置,应注意避免在设备内部形成涡流,且进风口位置避免放置管脚密度较大的器件,以减少局部区域积灰严重的问题出现,避免固体颗粒污染物聚集。
结论
针对电路板的大气污染物防护问题,在应力因素分析和已有腐蚀故障机理研究的基础上,分别从器件级、单板级和设备级,在物料选型、防护涂层和结构防护设计方面提出了多种分析验证方法和防护措施。
1)对于腐蚀器件,可用金相显微、SEM及EDS等手段确定具体污染源,针对污染源种类和入侵路径选择合适封装的器件。
2)受重力和引脚间毛细作用的影响,器件引脚和边缘位置通常是涂层涂覆的薄弱点。带有保护涂层的电路板腐蚀通常从引脚或器件边缘诱发,器件引脚位置为保护涂层的涂覆薄弱点。提高涂层材料黏度和厚度,可以有效提升保护电路板对污染物的抗腐蚀能力。
3)适当提高结构设计的IP防护等级和合理的风道设计,可以有效降低大气污染物入侵。
该研究提出的相关方法和相关案例分析为电路板腐蚀失效分析和防护设计提供了参考和借鉴。
浅谈爬行腐蚀现象
一、问题的提出
1.一批运行了相当一段时间后的用户单板中,发现其中6块单板过孔上发黑而导致工作失常,如图1所示。
图1 电容、电阻端子焊点发黑
2.一批PCBA在运行了一段时间后出现了4块因电阻排焊盘和焊点发暗而导致电路工作不正常,如图2所示。
图2 电阻排焊盘和焊点发暗
不管是失效的电容、电阻还是电阻排,端子接口的位置都检测到大量硫元素的存在。对失效样品上残留的尘埃进行检测也发现S元素含量很高。因此,从现象表现和试验分析的结果看,造成故障的原因是应用环境中的硫浸蚀。
二、爬行腐蚀的机理
爬行腐蚀发生在裸露的Cu面上。Cu面在含硫物质(单质硫、硫化氢、硫酸、有机硫化物等)的作用下会生成大量的硫化物。Cu的氧化物是不溶于水的。但是Cu的硫化物和氯化物却会溶于水,在浓度梯度的驱动下,具有很高的表面流动性。生成物会由高浓度区向低浓度区扩散。硫化物具有半导体性质,且不会造成短路的立即发生,但是随着硫化物浓度的增加,其电阻会逐渐减小并造成短路失效。
此外,该腐蚀产物的电阻值会随着温度的变化而急剧变化,可以从10MΩ下降到1Ω。湿气(水膜)会加速这种爬行腐蚀:硫化物(如硫酸、二氧化硫)溶于水会生成弱酸,弱酸会造成硫化铜的分解,迫使清洁的Cu面露出来,从而继续发生腐蚀。显然湿度的增加会加速这种爬行腐蚀。据有关资料报导,这种腐蚀发生的速度很快,有些单板甚至运行不到一年就会发生失效,如图3、图4所示。
图3 电阻排焊点的爬行腐蚀
图4 PTH过孔上的爬行腐蚀
三、爬行腐蚀的影响因素
1.大气环境因素的影响作为大气环境中促进电子设备腐蚀的元素和气体,被列举的有:SO2、NO2、H2S、O2、HCl、Cl2、NH3等,腐蚀性气体成分的室内浓度、蓄积速度、发生源、影响和容易受影响的材料及容许浓度如表1所示。上述气体一溶入水中,就容易形成腐蚀性的酸或盐。表1
2.湿度根据爬行腐蚀的溶解/扩散/沉积机理,湿度的增加应该会加速硫化腐蚀的发生。
Ping Zhao等人认为,爬行腐蚀的速率与湿度成指数关系。Craig Hillman等人在混合气体实验研究中发现,随着相对湿度的上升,腐蚀速率急剧增加,呈抛物线状。以Cu为例,当湿度从60%RH增加到80%RH时,其腐蚀速率后者为前者的3.6倍。
3.基材和镀层材料的影响
Conrad研究了黄铜、青铜、CuNi三种基材,Au/Pd/SnPb三种镀层结构下的腐蚀速率,实验气氛为干/湿硫化氢。结果发现:基材中黄铜抗爬行腐蚀能力最好,CuNi最差;表面处理中SnPb是最不容易腐蚀的,Au、Pd表面上腐蚀产物爬行距离最长。
Alcatel-Lucent、Dell、Rockwell Automation等公司研究了不同表面处理单板抗爬行腐蚀能力,认为HASL、Im-Sn抗腐蚀能力最好,OSP、ENIG适中,Im-Ag最差。Alcatel-Lucent认为各表面处理抗腐蚀能力排序如下:ImSn~HASL5ENIG>OSP>ImAg化学银本身并不会造成爬行腐蚀。但爬行腐蚀在化学银表面处理中发生的概率却更高,这是因为化学银的PCB露Cu或表面微孔更为严重,露出来的Cu被腐蚀的概率比较高。
4.焊盘定义的影响
Dell的Randy研究认为,当焊盘为阻焊掩膜定义(SMD)时,由于绿油侧蚀存在,PCB露铜会较为严重,因而更容易腐蚀。采用非阻焊掩膜(NSMD)定义方式时,可有效提高焊盘的抗腐蚀能力。
5.单板组装的影响。
① 再流焊接:再流的热冲击会造成绿油局部产生微小剥离,或某些表面处理的破坏(如OSP),使电子产品露铜更严重,爬行腐蚀风险增加。由于无铅再流温度更高,故此问题尤其值得关注。
② 波峰焊接:据报导,在某爬行腐蚀失效的案例中,腐蚀点均发生在夹具波峰焊的阴影区域周围,因此认为助焊剂残留对爬行腐蚀有加速作用。其可能的原因是:●助焊剂残留比较容易吸潮,造成局部相对湿度增加,反应速率加快;●助焊剂中含有大量污染离子,酸性的H+还可以分解铜的氧化物,因此也会对腐蚀有一定的加速作用。四、对爬行腐蚀的防护措施随着全球工业化的发展,大气将进一步恶化,爬行腐蚀将越来越受到电子产品业界的普遍关注。
归纳对爬行腐蚀的防护措施主要有:(1)采用三防涂敷无疑是防止PCBA腐蚀的最有效措施;(2)设计和工艺上要减小PCB、元器件露铜的概率;(3)组装过程要尽力减少热冲击及污染离子残留;(4)整机设计要加强温、湿度的控制;(5)机房选址应避开明显的硫污染。五、爬行腐蚀、离子迁移枝晶及CAF等的异同马里兰大学较早研究了翼型引脚器件上的爬行腐蚀,并对腐蚀机理进行了初步的探讨。与离子迁移枝晶、CAF类似,爬行腐蚀也是一个传质的过程,但三者发生的场景、生成的产物及导致的失效模式并不完全相同,具体对比如表2所示。表2
现代电子装联工艺可靠性

『肆』 芯片封装溶解剂配方

芯片封装溶解剂配方是固化环氧树脂溶解剂,由二乙烯三胺、甲苯斗谨、二氯甲烷、乙二醇甲醚、氢氧化钠混合组成。根据腔孙查询相关信息显示,固化环氧树脂溶解剂的制备过程按顺序加入氢氧化钠、乙二醇甲醚、二乙烯三胺、甲苯和二氯甲烷,然后搅拌直到氢氧化钠完全溶解,得到固化环氧树脂溶解伍销链剂。

『伍』 半导体封装工艺中用到的环氧树脂与框架之间有分层的原因有哪些,怎么去解决这种问题

1.首先是环氧树脂的粘接强度不够,可以让你的供应商提高环氧树脂的粘接强度,不内过一般供应商一般容都会向你推荐更高端更贵的型号,选择愿意配合你的供应商吧
2.框架严重氧化,框架氧化后环氧树脂与框架的粘接强度降低,尽量在前道工序保证你的框架不被氧化,氧化后一般能从颜色看得出来,对比一下前后的变化就知道了
3.适当加大注射(转进)压力
4.适当降低框架预热温度,也是为了防止氧化,一般要低于150度,当然还要兼顾你的模具的匹配性
5.适当调整注射速度(看实验的结果,也要靠经验了)
解决了以上问题分层基本上可以消除

『陆』 什么是集成电路芯片的塑料封装

一般集成电路芯片的塑料封装采用环氧树脂,其目的是保护电芯不被空气中的有害气体腐蚀,同时将芯片产生的热及时带走。
不同的封装形式其代码不同。
可参考:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_591a7d2b01000c04.html

『柒』 封装集成芯片厂家都用哪些环氧树脂

可以使用连云港汉高华威及北京科化的料饼,一般比较便宜,且可以满足楼主的需求。

『捌』 三极管或IC芯片黑色的封装叫什么

是“硅酮封装树脂”,不属于“环氧树脂范畴”。他的耐温等级、热传导率、线胀系数、热稳定性、高绝缘性和耐侯能力,都比环氧树脂的性能优越的多,耐热都在290—320摄氏度之间,和铁放在一起烧,在铁被烧的变成兰色(300度C)但硅酮树脂不冒烟,不着火。价格也比环氧树脂贵的多,早期,是专门为封状集成电路和“塑封晶体管”开发的“特种功能高分子材料”。但近几十年来,由于硅酮树脂的综合性能十分优越,它也被航天、航空、军械、精密机械等高科技产品领域广泛使用。
硅酮树脂是一个“大家族”,有许多个类别和型号,分别适用于不同的封装要求。为节约时间,在这里不便于一一列举。你如果上网,以关键词“硅酮树脂”、“封装树脂”进行搜索,更详细的介绍会“铺天盖地”飞到你的眼前。(不满意可请求补充回答)。

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