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目前,塑封器件在尺寸、質(zhì)量、成本、性能和壽命等方面具有很大的優(yōu)勢,因此塑封工藝已經(jīng)成為整個芯片封裝過程中的關(guān)鍵流程。但是,塑封材料有許多不足,封裝樹脂的非氣密性易導(dǎo)致器件內(nèi)發(fā)生濕氣腐蝕乃至于“爆米花”效應(yīng),引起界面斷裂或分層等質(zhì)量異常,影響了器件內(nèi)部電路的性能,降低了其可靠性。因此提高塑封接觸面的結(jié)合力是降低器件分層隱患的重要途徑。

塑封料與引線框架的粘接強(qiáng)度

通常使用粘接強(qiáng)度作為評價(jià)塑封料與引線框架之間結(jié)合能力的重要指標(biāo)。粘接強(qiáng)度取決于許多因素,如膠黏劑的選擇、被粘接材料表面的處理方法、粘接操作工藝和固化工藝等。在芯片封裝流程中,作為被粘接材料的引線框架,其表面的清潔處理工藝在提高粘接強(qiáng)度中起到至關(guān)重要的作用。

在塑封料與引線框架表面結(jié)合過程中,提高引線框架表面的浸潤性有利于提高塑封料對框架表面的浸潤擴(kuò)散程度,使得塑封料能夠充分與引線框架表面接觸,從而達(dá)到增強(qiáng)結(jié)合力的作用,如圖1、圖2所示。

等離子清洗提高塑封粘接力

塑封前引線框架的表面處理或改性是現(xiàn)在芯片封裝工藝中常用的技術(shù)手段,其目的是獲得高粘接強(qiáng)度及提高粘接面的抗介質(zhì)腐蝕能力。等離子清洗技術(shù)是目前最優(yōu)秀、最有效的表面處理和改性技術(shù),能有效地對引線框架表面進(jìn)行微處理,提高了表面的微觀粗糙度和浸潤性,促進(jìn)塑封料與引線框架表面的共價(jià)鍵鍵合,等離子清洗工藝能增加塑封料與引線框架的接觸表面積,提高接觸點(diǎn)密度,增大塑封料與引線框架的嚙合程度,從而達(dá)到提高粘接強(qiáng)度的作用,如圖3所示。

引線框架等離子清洗前后水滴角對比

等離子清洗前，引線框架表面水滴角度為70左右，通過等離子清洗水滴角下降到10度左右，通過等離子清洗可以有效去除氧化層、有機(jī)物、活化框架表面的,增強(qiáng)引線框架的浸潤性。

產(chǎn)品的密封性是由塑封料與基板的結(jié)合能力決定，兩個界面之間的粘接，必須要保證界面是潔凈的，而在封裝生產(chǎn)過程中基板的表面一定會有沾污、雜質(zhì)等外來物，對塑封料與基板的結(jié)合造成影響。因此，在塑封前采用等離子清洗工藝，對基板表面進(jìn)行清洗，將沾污、雜質(zhì)清洗掉，保證塑封時(shí)兩種材料能夠很好地結(jié)合,有效解決塑封后產(chǎn)品的分層。