Pakkausvirheitä ovat pääasiassa lyijyn muodonmuutos, pohjan siirtymä, vääntyminen, lastun murtuminen, delaminaatio, tyhjiöt, epätasainen pakkaus, purseet, vieraat hiukkaset ja epätäydellinen kovettuminen jne.
1. Lyijyn muodonmuutos
Johdon muodonmuutoksilla tarkoitetaan yleensä muovitiivisteen virtauksen aikana syntyvää lyijyn siirtymää tai muodonmuutosta, joka ilmaistaan yleensä lyijyn suurimman sivuttaisen siirtymän x ja johtimen pituuden L välisellä suhteella x/L. Lyijyn taipuminen voi johtaa sähköoikosulkuihin (etenkin suuren tiheyden I/O-laitepaketeissa).Joskus taivutuksesta aiheutuvat jännitykset voivat johtaa sidoskohdan halkeilemiseen tai sidoslujuuden heikkenemiseen.
Lyijyn sitoutumiseen vaikuttavia tekijöitä ovat pakkauksen suunnittelu, lyijyn asettelu, lyijyn materiaali ja koko, muovauksen muoviominaisuudet, lyijyliitosprosessi ja pakkausprosessi.Lyijyparametreja, jotka vaikuttavat lyijyn taivutukseen, ovat lyijyn halkaisija, pituus, lyijyn katkeamiskuorma ja lyijytiheys jne.
2. Pohjapoikkeama
Pohjapoikkeama viittaa lastua tukevan alustan (lastupohjan) muodonmuutokseen ja siirtymään.
Perussiirtymään vaikuttavia tekijöitä ovat muovausmassan virtaus, johdinrungon kokoonpanon rakenne sekä muovausmassan ja lyijyrungon materiaaliominaisuudet.Paketit, kuten TSOP ja TQFP, ovat alttiita pohjan siirtymälle ja tappien muodonmuutokselle ohuiden johtorunkojensa vuoksi.
3. Vääntyminen
Vääntyminen on pakkauslaitteen tason ulkopuolista taipumista ja muodonmuutosta.Muovausprosessin aiheuttama vääntyminen voi johtaa useisiin luotettavuusongelmiin, kuten delaminaatioon ja lastun halkeilemiseen.
Vääntyminen voi myös johtaa erilaisiin valmistusongelmiin, kuten plastisoiduissa palloruudukkomatriisissa (PBGA) -laitteissa, joissa vääntyminen voi johtaa huonoon juotospallon samantasoisuuteen, mikä aiheuttaa sijoitusongelmia laitteen uudelleenvirtauksen aikana painetulle piirilevylle kokoonpanoa varten.
Vääntymiskuvioissa on kolmen tyyppisiä kuvioita: sisäänpäin koveria, ulospäin kuperaa ja yhdistettyä.Puolijohdeyrityksissä koveraa kutsutaan joskus "hymiökaavoksi" ja kuperaa "itkunaamaksi".Vääntymisen tärkeimmät syyt ovat CTE-epäsopivuus ja kovettumis-/puristuskutistuminen.Jälkimmäinen ei aluksi saanut paljon huomiota, mutta syvällinen tutkimus paljasti, että myös muovausmassan kemiallisella kutistumisella on tärkeä rooli IC-laitteen vääntymisessä, erityisesti eripaksuisissa pakkauksissa sirun ylä- ja alaosassa.
Kovetuksen ja jälkikovetusprosessin aikana muovausmassa kutistuu kemiallisesti korkeassa kovettumislämpötilassa, jota kutsutaan "termokemialliseksi kutistumiseksi".Kovettumisen aikana tapahtuvaa kemiallista kutistumista voidaan vähentää nostamalla lasittumislämpötilaa ja vähentämällä lämpölaajenemiskertoimen muutosta Tg:n ympärillä.
Vääntymistä voivat aiheuttaa myös muun muassa muottimassan koostumus, muottimassan kosteus ja pakkauksen geometria.Pakkauksen vääntyminen voidaan minimoida ohjaamalla muovausmateriaalia ja koostumusta, prosessiparametreja, pakkauksen rakennetta ja esikapselointiympäristöä.Joissakin tapauksissa vääntyminen voidaan kompensoida kapseloimalla elektroniikkakokoonpanon takapuoli.Jos esimerkiksi suuren keraamisen levyn tai monikerroksisen levyn ulkoiset liitännät ovat samalla puolella, niiden kapselointi takapuolelle voi vähentää vääntymistä.
4. Lastujen rikkoutuminen
Pakkausprosessissa syntyvät jännitykset voivat johtaa lastun rikkoutumiseen.Pakkausprosessi yleensä pahentaa edellisessä kokoonpanoprosessissa muodostuneita mikrohalkeamia.Kiekkojen tai lastujen ohennus, taustapuolen hionta ja lastujen liimaus ovat kaikki vaiheita, jotka voivat johtaa halkeamien syntymiseen.
Murtunut, mekaanisesti viallinen siru ei välttämättä johda sähkövikaan.Se, johtaako sirun repeämä laitteen välittömään sähkövikaan, riippuu myös halkeaman kasvupolusta.Esimerkiksi jos halkeama tulee sirun takapuolelle, se ei välttämättä vaikuta herkkiin rakenteisiin.
Koska piikiekot ovat ohuita ja hauraita, kiekkotason pakkaukset ovat herkempiä sirun repeämiselle.Siksi prosessiparametreja, kuten puristuspaine ja muovauksen siirtymäpaine siirtomuovausprosessissa, on valvottava tarkasti lastun rikkoutumisen estämiseksi.Pinotut 3D-paketit ovat alttiita sirun repeytymiselle pinoamisprosessin vuoksi.Suunnittelutekijöitä, jotka vaikuttavat lastujen repeytymiseen 3D-pakkauksissa, ovat hakepinon rakenne, alustan paksuus, muottitilavuus ja muottiholkin paksuus jne.
Postitusaika: 15.2.2023