電子產品塑封成型不良原因分析及對策

楊光敏

摘要：就目前來說，塑料封裝已經被應用的越來越廣泛，其具有成本較低、操作工藝較為簡單的優勢，且塑料封裝可以實現大規模的生產，微電子產品塑料封裝的質量與電子產品的性能息息相關。本文主要對塑料封裝的材料及其模具結構的相關設計進行簡要的分析，對電子產品塑封成型存在的一些問題提出了相應的建議及措施，希望可以改善電子產品整體的塑封質量，實現電子產品更高層次的發展。

關鍵詞：塑料封裝;電子產品;原因分析

前言

對于微電子產品來說，其塑料封裝的整體質量與電子產品的性能息息相關，對于微電子產品塑封質量的研究應該是從封裝的材料和封裝的模具出發，對封裝工藝進行分析，對電子產品塑封成型的不良原因進行重點探究，確保電子產品的整體質量和相關性能都能夠符合行業的要求，同時對塑封成型過程中一些不良情況進行原因分析，通過具體的措施和辦法解決塑封成型過程中的難題，使我國的電子產品實現優質化發展。

一、 針對封裝材料的簡要介紹

環氧模塑料是微電子產品在塑封過程中經常使用的一種材料，一般來說，環氧模塑料通常被叫做塑封料，它主要是以環氧樹脂為主要材料，并把它與固化劑、改性劑和脫模劑相結合，再加以一定的著色劑、填料劑等，將以上這些材料，按照一定的比例充分的混合起來，再通過專業的設備，按照規定的要求制作大小不同、形狀不同的塑料。在環氧模塑料加工成型的一系列過程當中，不僅會發生物理變化還會發生一些化學變化，一些化學反應使塑料具有了良好的耐熱性和穩定性，在一定程度上提高了電子元件的整體性能，使其力學性能和機械性能可以很好地滿足相關的要求。與此同時，環氧模塑料的整個制作工藝較為簡單，可靠性好安全性高，且可以用于工廠的大規模生產，整體價格較為便宜，企業可以從中獲得可觀的經濟效益。就目前來說，環氧模塑料在我國甚至世界范圍內都是使用最為普遍的一種電子產品塑封材料。

二、 電子產品塑封成型不良原因分析及其相關的措施建議

2.1塑封體上會出現氣孔和氣泡

電子產品塑封成型過程中，塑封體上會出現氣孔或者氣泡，造成這種現象的原因是：首先，環氧模塑料本身的性質與其密切相關，塑封體作為一種高分子的化學材料其分子間隙一般在50～200nm之間，其間距會讓水分子順利地滲透進去。換句話說，水分子會通過環氧模塑料滲透進電子芯片當中，進而影響電子芯片的性能。與此同時，環氧模塑料流動性強，其直徑和密度的相關特性會使其在成型過程中產生一些氣體或者氣泡。其次，塑封體上的氣孔氣泡的產生還與工藝條件有關，溫度和壓力是影響塑封體上氣孔氣泡產生的重要原因，同時氣孔氣泡的產生還與工藝時間有關。第三，塑封體上氣孔氣泡的產生與環氧模塑料成型工藝操作有著較大的關系，生產過程若沒有嚴格的按照行業要求和相關規定操作，就會導致環氧模塑料的濕度過大，在儲存和運輸的過程中也要嚴格按照行業標準和規范進行操作，否則就會造成環氧模塑料受潮，進而引起塑封體上氣孔氣泡的產生。在具體使用過程中要十分小心，確保不會因為操作失誤而出現一些缺陷。最后，塑封體上的氣孔和氣泡還與成型模具的結構有很大的關系，環氧模塑料的料餅要與成型模具的大小、尺寸相符合，這樣才不會使料筒和料餅之間有較大的縫隙，進而使空氣進入縫隙中。除此之外，成型模具也應該具有排氣槽這類排氣結構，且排氣槽的位置要科學合理，確保排氣過程中能夠充分的將氣體排泄干凈，盡量減少氣體在模具中的滯留，進而使塑封體產生氣孔氣泡。

針對以上塑封體氣孔氣泡的產生問題，我們可以通過以下的措施避免或將其解決，首先要對環氧模塑料的性能進行充分的研究與分析，選擇流動性符合實際要求的塑封料，根據塑封料的特性，選擇適當的預熱時間，將環氧模塑料的性能發揮到最佳，盡量的提高料餅的密度。其次，在成型過程中要選擇最為合適的工藝條件，準確把握成型過程的溫度和時間，確保壓力條件符合要求，盡量避免溫度過高或過低對成形過程造成的影響，傳遞的壓力不宜過大，注壓的速度要適中，不應過快或過慢。第三，對環氧模塑料的生產過程和使用過程進行嚴格的監督，確保生產操作和使用過程符合行業的標準和要求，還要確保環氧模塑料在儲存和運輸過程中不會受潮。最后，要選擇直徑相匹配相符合的料餅和料筒。根據生產實踐的相關經驗，我們發現料筒的直徑一般要小于57毫米，尿餅的直徑一般不大于2毫米。

2.2填充工作存在著一定的缺陷

首先，模具本身存在著一些缺陷，例如模具的上行腔與下行腔的厚度不相匹配，模具的澆筑系統，其結構缺乏合理性，澆口和排氣槽的塑料在設計方面存在著一些缺陷，排氣槽的位置和大小與實際情況也不夠符合。對于供料系統來說，一般是采用單料銅，供料系統與具體情況有時存在著不協調的情況，模具在進行清洗時，清洗不得當會使模具的進料口被一些大顆粒堵塞，進而影響模具的下一次使用。

其次，在工藝操作方面也存在著一些不足，模具的預熱時間控制的不夠合理，對于預熱時間的把握不夠精準，使得模具溫度不能夠達到操作的要求，且模具溫度傳遞時間和傳遞的壓力，在具體操作中對其控制不夠準確，時間把握的不合理，也就使得傳遞速度不能夠達到預期的要求。

第三，在材料選擇方面，材料選擇不當會導致環氧模塑料不能夠充分發揮其應有的性能或者使環氧模塑料受潮，特別是對于環氧模塑料的保質期，相關的工作人員要特別注意，確保環氧模塑料的使用能夠在規定的期限之內。

對于以上的不足和缺陷，我們可以采用以下的措施預防或者解決：首先，針對填充過程中存在的缺陷，我們可以選用多個料筒，增加供料形式的多樣性，進而提高產品整體的封裝質量。其次，對模具進行徹底的清洗，選用科學合理的清洗方式，再加以適當的清洗劑，嚴格按照行業的標準和要求對使用的模具進行定期清洗工作，若模具使用次數過多，在使用之后就要立即清洗。第三，對操作過程中的溫度和壓力進行準確把握，確保模具的溫度和傳遞壓力能夠達到相應的要求，但同時又不會過高。對傳遞的時間進行精準把握，操作人員可以在操作過程開始之前對環氧模塑料的一些性能進行相關試驗，確定環氧模塑料性能最好的溫度和壓力，繼而為成型過程創造最好的工藝條件。最后在選擇環氧模塑料的時候，要確保其使用和操作的日期在規定的期限之內，盡量避免環氧模塑料的受潮，嚴禁使用過期的環氧模塑料，當塑料的粘度出現一些變化時，相關的操作人員要對其進行仔細檢查，選出質量最為優質的環氧模塑料。

2.3脫模過程中的相關問題

脫模過程中會出現澆口殘留的情況，造成這種現象的主要原因有：首先，塑封料的粘度不在規定的范圍之內，粘度過高也就會造成澆口殘留。其次，澆口的形狀和位置與實際情況不相符合。最后，成型的工藝條件和脫模過程中澆口的方式方法不匹配，這也就造成澆口殘留的情況。

對于脫模過程中澆口殘留問題的這類現象，我們可以采取以下措施將其解決：首先，對塑封材料的粘度進行科學合理的選取，確保粘度與實際情況相匹配。其次，控制脫模的角度，澆口填充的角度也要進行準確控制，可以采用下澆口的方式進行相應的填充工作。最后，選用科學合理的工藝條件，確保脫模過程中受力的平衡性。

2.4塑封體上熔接痕產生的原因及相關的對策措施

造成塑封體上熔接痕的原因主要有：首先，成型的條件達不到相應的要求或成型工藝方式方法的選擇不合理。其次，填充過程中存在著一些缺陷，澆筑體系的設計與實際情況不匹配。最后塑封料本身就存在著一定的缺陷，進而使得塑封體上會出現熔接痕。

針對塑封體上熔接痕的問題，我們可以采取以下幾種方式進行預防和解決：首先，對成型的工藝條件進行嚴格控制，確保工藝條件與具體情況相匹配。其次，要始終保持模具上型腔與下型腔的薄厚一致，在設計時，就要根據具體的實際情況對排氣槽進行合理安置，同時還要確保澆口的合理設置。最后，對于塑封材料的選擇要嚴謹，確保選取的塑封材料符合實際加工的要求。

結束語

綜上所述，通過以上的分析，我們發現微電子產品的封裝形式關系著微電子產品質量的好壞，就目前來說，絕大多數的微電子產品都使用塑料封裝，而塑料封裝在具體操作過程中，還存在著一些不足，因此相關的工作人員在對電子產品進行封裝之前要對其材料進行科學合理的選取，充分了解材料的各項性能，確保選取的材料與封裝的模具也能夠相匹配。在進行工藝操作之前，可以對選取材料的性能進行相應的試驗，降低在實際生產過程中劣質品產生的概率。在電子產品塑封成型過程中經常出現的一些問題，我們要進行重點預防并對其成型不良的原因進行重點分析，根據相關的原因提出切實可行的對策，提高電子產品整體的封裝質量。

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