首先,为什么我们要提出分层的问题:在塑封器件的焊接过程中,主要会有可能在3个方式中接触到热源:红外线回流焊、气相回流焊、波峰焊,而且所接触的温度会有可能会高达260℃。在塑封器件受到高温时,塑封体内部的水分以气体的形式出现,使塑封体内部的压力变大,塑封体膨胀,出现分层或者开裂的现象。同样的,在塑封体受热膨胀遇冷缩小到原尺寸时,也有可能会出现此问题。塑封体的分层或开裂会产生很多问题,如:
1)塑封体的分层,内部产生应力,作用在内引线上,导致塑封体内引线与芯片的结合变差,甚至脱焊,直接导致器件的失效。
2)塑封体的分层与开裂,这些开裂的位置就提供了外界水气、污染物侵入的通道,时间长后影响器件的可靠性,最终导致芯片的失效。分层对于塑封器件来说是个很致命的问题,轻微的分层在经过可靠性实验或使用时间长后,逐渐会演变成大的缝隙,这些细小的缝隙,为外界的潮气和污染提供了进去到里面的通道,潮气和污染在芯片表面大量地聚集,由于离子和潮气有可能会生成有腐蚀机理的化合物,对芯片造成破坏。潮气存在于芯片表面,本身对芯片的电性能参数也是存在影响的。分层严重的情况,裂缝会更大,有些时候有可能直接影响到内引线的结合,造成开路的现象。气泡产生的原因有很多,有可能是塑封料本身吸潮后,在塑封过程中经过高温以气体形式存在,在模腔中没有被完全排除干净而造成。也有可能是塑封料将模具气孔堵塞,在注胶过程中,没能将模具中的气体排除干净。在工艺参数上,也有可能是注进压力和注进速度不合适导致的。
要降低塑封料的应力,可以通过添加应力吸收剂、加大填料含量的方法来实现;除此之外,要改善塑封体分层的现象,还可以降低塑封料的吸湿性,使塑封体吸收的潮气降低,从根源上解决分层问题;还可以提高塑封体与引线框架的粘接性,来解决分层的问题。总之,塑封体分层的原因是多方面的,具体分层的原因也很复杂,不能单从塑封料材料的角度单独进行研究,还要结合引线框架的结构、封装的设计、工艺参数等多方面的因素综合进行考虑,从而得出最有效的解决塑封体分层的方法。
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