一、产生机理
塑封体的表面或内部存在的气泡或气孔是一种质量缺陷,这种缺陷的产生因素有:
1)模具本身的问题:在塑封体成型前,塑封料呈液态在模腔中流动,同时需要将模腔中的气体完全排除,以防止塑封体中出现气泡。但在排出模腔中气体(模腔中的空气、塑封料固化过程中产生的气体、水蒸汽等)的同时,我们又要防止塑封料从模腔的排气孔溢出,在塑封体的表面出现额外的一块塑封料,我们在工艺上一般称为溢料。有了这些问题,我们在设计模具时,希望能够控制塑封料的流动过程,使塑封料流动的最后接合处,就在模具气孔位置,能够将模腔中的气体全部排出,而又不让塑封料有溢料的现象。但在实际的模具设计过程中,因为模具进料口的长度、角度都会影响塑封料在模腔中的流动方向和最后的接合位置。模具排气孔的大小与多少,同样重要,气孔太小会导致气体排不出去,而在塑封体内形成大量的气泡,太大又怕会出现溢料问题。所以好的排气孔,要保证能够排出里面的所以气体,而且不能有溢料。至于塑封料在模腔中到底是如何流动与填充的,目前还没有一个充分的理论依据来指导。这给模具的设计带来更严峻的考验,需要模具设计人员具有更丰富的经验,设计出合适的模具参数,塑封体成型后出现气孔、气泡的缺陷。
2)塑封料的存储与使用问题
塑封料生产厂家所提供的塑封料,一般呈料饼的状态提供给使用方。我们在使用前,要将塑封料饼保持在-5℃以下的环境中,以防止温度过高导致塑封料的性能发生变化,影响使用。
在使用前,塑封料从-5℃以下的环境中取出,也不能够立即使用。而要将塑封料存储在室温的环境中约24小时(根据具体情况而定)左右,让塑封料的温度升到室温。如果塑封料的温度未升到室温,还低于室温就使用,因为在低温的时候,塑封料会从空气中吸收大量的水分。在高温的模腔中,吸收的水分以蒸汽的形式出现,和塑封料混合在一起,塑封料在注入模腔时很难被被排除,而在塑封体成型后以气泡的形式出现在塑封体中。在表面形成诸如气泡、气孔等缺陷。
3)引线框架问题
在我们使用引线框架之前,一般都要对引线框架进行预热。否则,在塑封料的注入过程中,塑封料遇到冰冷的铜引线架表面,会产生粘滞力,塑封料的流动性下降,最终可能导致部分引线架没有注满塑封体。
4)工艺参数问题
预热温度——塑封料的预热温度需要调整到最合适的状态,温度过低会使塑封料的流动性降低;温度过高有可能会使塑封料提前固化。预热的温度与塑封料本身的成分与特性也有关系,需要不断地试验,对每种塑封料摸索出最合适的预热温度。注进速度——我们很容易发现,如果塑封料的注进速度过快,有可能模腔内的气体还没有完全排出,塑封料就已经到达排气孔位置,把排气孔堵塞,模腔中的气体排不出去,就和塑封料一起固化;如果塑封料的注进速度过慢,有可能导致塑封料还没有完全注满塑封体,塑封料已经开始固化,导致塑封体不完整。
二、改进方法
针对上面所提到的缺陷的产生原因,我们也可以找到相应的改进方法:
A、严格控制塑封料的存储环境,塑封料使用前回温的时间与环境必须规范,料饼要避免暴露在潮湿的空气中。
B、模具的设计必须兼顾塑封过程中的所有问题,包括注进孔的设计、流动槽的设计、排气孔的位置与数量等。(本文有正航仪器独家编辑)http://www.zhsysb.net