LED封裝用環(huán)氧樹(shù)脂的機理與特性介紹

　　本文將對環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉的機理、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助。

　　半導體(LED)封裝業(yè)占領(lǐng)了海內集成電路財產(chǎn)的主體職位地方，如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要。按照資料顯示，90％以上的結晶體管及70％~80％的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料，而環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉是最多見(jiàn)的份子化合物塑料封裝材料。本文將對環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉的身分、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助。

　　1.LED封裝的目的

　　半導體封裝使諸如二極管、結晶體管、IC等為了維護自己的氣密性，并掩護不受四周情況中濕度與溫度的影響，以及防止電子組件遭到機械振蕩、沖擊孕育發(fā)生破損而造成組件特性的變化。因此，封裝的目的有下面所開(kāi)列幾點(diǎn)：

　　(1)、防止濕疹等由外部侵入；

　　(2)、以機械體式格局撐持導線(xiàn)；

　　(3)、有用地將內部孕育發(fā)生的熱排出；

　　(4)、供給可以容或者手持的形體。

　　以瓷陶、金屬材料封裝的半導體組件的氣密性較佳，成本較高，合用于可*性要求較高的施用途合。以份子化合物塑料封裝的半導體組件的氣密性較差，可是成本低，因此成為電視、電話(huà)機、計較機、無(wú)線(xiàn)電收音機等平易近用品的主流。

　　2.封裝所施用的份子化合物塑料材料

　　半導體產(chǎn)物的封裝大部門(mén)都采用環(huán)氧樹(shù)膠。它具備的一般特性包孕：成形性、耐熱性、杰出的機械強度及電器絕緣性。同時(shí)為防止對封裝產(chǎn)物的特性劣化，樹(shù)膠的熱體脹系數要小，水蒸氣的透過(guò)性要小，不含對元件有影響的不純物，引針腳(LEAD)的接著(zhù)性要杰出。純真的一種樹(shù)膠要能純粹饜足上面所說(shuō)的特性是很堅苦的，因此大大都樹(shù)膠中均插手填充劑、巧合劑、硬化劑等而成為復合材料來(lái)施用。一般說(shuō)來(lái)環(huán)氧樹(shù)膠比其他樹(shù)膠更具備優(yōu)勝的電氣性、接著(zhù)性及杰出的低壓成形流動(dòng)性，而且價(jià)格自制，因此成為最常用的半導體塑封材料。

　　3.環(huán)氧樹(shù)膠膠粉的構成

　　一般施用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹(shù)膠之外，還含有硬化劑、增進(jìn)劑、抗燃劑、巧合劑、脫模劑、填充料、顏料、潤滑油劑等身分，現別離介紹如下：

　　3．1環(huán)氧樹(shù)膠(EPOXYRESIN)

　　施用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹(shù)膠品類(lèi)有雙酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹(shù)膠(CYCLICALIPHATICEPOXY)、環(huán)氧化的丁二烯等。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹(shù)膠必須含有較低的離子含量，以降低對半導體芯片外貌鋁條的腐化，同時(shí)要具備高的熱變型溫度，杰出的耐熱及耐化學(xué)性，以及對硬化劑具備杰出的反映性?？蛇x用純一樹(shù)膠，也能夠二種以上的樹(shù)膠混淆施用。

　　本文將對環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉的機理、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助。

　　半導體(LED)封裝業(yè)占領(lǐng)了海內集成電路財產(chǎn)的主體職位地方，如何選擇電子封裝材料的需要解答的題目顯患上更加劇要。按照資料顯示，90％以上的結晶體管及70％~80％的集成電路已施用份子化合物塑料封裝材料，而環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉是最多見(jiàn)的份子化合物塑料封裝材料。本文將對環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉的身分、特性、施用材料加以介紹，但愿對IC封裝工程師們在選擇材料、闡發(fā)封裝機理方面有所幫助。

　　1.LED封裝的目的

　　半導體封裝使諸如二極管、結晶體管、IC等為了維護自己的氣密性，并掩護不受四周情況中濕度與溫度的影響，以及防止電子組件遭到機械振蕩、沖擊孕育發(fā)生破損而造成組件特性的變化。因此，封裝的目的有下面所開(kāi)列幾點(diǎn)：

　　(1)、防止濕疹等由外部侵入；

　　(2)、以機械體式格局撐持導線(xiàn)；

　　(3)、有用地將內部孕育發(fā)生的熱排出；

　　(4)、供給可以容或者手持的形體。

　　以瓷陶、金屬材料封裝的半導體組件的氣密性較佳，成本較高，合用于可*性要求較高的施用途合。以份子化合物塑料封裝的半導體組件的氣密性較差，可是成本低，因此成為電視、電話(huà)機、計較機、無(wú)線(xiàn)電收音機等平易近用品的主流。

　　2.封裝所施用的份子化合物塑料材料

　　半導體產(chǎn)物的封裝大部門(mén)都采用環(huán)氧樹(shù)膠。它具備的一般特性包孕：成形性、耐熱性、杰出的機械強度及電器絕緣性。同時(shí)為防止對封裝產(chǎn)物的特性劣化，樹(shù)膠的熱體脹系數要小，水蒸氣的透過(guò)性要小，不含對元件有影響的不純物，引針腳(LEAD)的接著(zhù)性要杰出。純真的一種樹(shù)膠要能純粹饜足上面所說(shuō)的特性是很堅苦的，因此大大都樹(shù)膠中均插手填充劑、巧合劑、硬化劑等而成為復合材料來(lái)施用。一般說(shuō)來(lái)環(huán)氧樹(shù)膠比其他樹(shù)膠更具備優(yōu)勝的電氣性、接著(zhù)性及杰出的低壓成形流動(dòng)性，而且價(jià)格自制，因此成為最常用的半導體塑封材料。

　　3.環(huán)氧樹(shù)膠膠粉的構成

　　一般施用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹(shù)膠之外，還含有硬化劑、增進(jìn)劑、抗燃劑、巧合劑、脫模劑、填充料、顏料、潤滑油劑等身分，現別離介紹如下：

　　3．1環(huán)氧樹(shù)膠(EPOXYRESIN)

　　施用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹(shù)膠品類(lèi)有雙酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLACEPOXY、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹(shù)膠(CYCLICALIPHATICEPOXY)、環(huán)氧化的丁二烯等。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹(shù)膠必須含有較低的離子含量，以降低對半導體芯片外貌鋁條的腐化，同時(shí)要具備高的熱變型溫度，杰出的耐熱及耐化學(xué)性，以及對硬化劑具備杰出的反映性?？蛇x用純一樹(shù)膠，也能夠二種以上的樹(shù)膠混淆施用。

　　3．2硬化劑(HARDENER)

　　在封裝塑粉頂用來(lái)與環(huán)氧樹(shù)膠起交聯(lián)(CROSSLINKING)效用的硬化劑可大抵分成兩類(lèi)：

　　(1)、碳酸酐類(lèi)(ANHYDRIDES)；

　　(2)、酚樹(shù)膠(PHENOLICNOVOLAC)。

　　以酚樹(shù)膠硬化和碳酸酐硬化的環(huán)氧樹(shù)膠體系就象下的特性比力：●弗以酚樹(shù)膠硬化的體系的溢膠量少，脫模較易，抗濕性及不改變性別均較碳酸酐硬化者為佳；●以碳酸酐硬化者需要較長(cháng)的硬化時(shí)間及較高溫度的后硬化(POSTCURE)；●弗以碳酸酐硬化者對外貌泄電流敏銳的元件具備較佳的相容性；●費以酚樹(shù)膠硬化者在150-175~C之間有較佳的熱不改變性別，但溫度高于175~(2則以碳酸酐硬化者為佳。

　　硬化劑的選擇除了電氣性子之外，尚要思量作業(yè)性、耐濕性、生存性、價(jià)格、對人的身體安全性等因素。

　　3．3增進(jìn)劑(ACCELERATOORCATALYST)

　　環(huán)氧樹(shù)膠封裝塑粉的硬化周期(CURINGCYCLE)約在90-180秒之間，必須可以容或者在瞬息間內硬化，因此在塑粉中新增增進(jìn)劑以縮短硬化時(shí)間是必要的。

　　此刻大量施用的環(huán)氧樹(shù)膠塑粉，因為內含硬化劑、增進(jìn)劑，在混淆加工(COMPOUNDING)后已成為部門(mén)交聯(lián)的B-STAGE樹(shù)膠。在封裝施用完結以前塑粉自己會(huì )不停的舉行交聯(lián)硬化反映，因此必須將塑粉存貯于5℃以下的冷柜中，以按捺塑粉的硬化速度，而且塑粉也有生存的刻日。要是想制患上不消低溫生存，且具備長(cháng)的生存刻日(LNOGSHELFLIFE)的塑粉，則肯定是要選用潛在性增進(jìn)劑(LATENTCATALYST)，這類(lèi)增進(jìn)劑在室溫中不會(huì )加速硬化反映，只有在高溫時(shí)才會(huì )產(chǎn)牛增進(jìn)硬化反映的效驗。今朝日本已有出產(chǎn)沒(méi)必要低溫存貯的環(huán)氧樹(shù)膠膠粉，其要害乃在潛在性增進(jìn)劑的選用。

　　3．4抗燃劑(FLAMERETARDANT)

環(huán)氧樹(shù)膠膠粉中的抗燃劑可分成有機與無(wú)機兩種。有機系為溴化的環(huán)氧樹(shù)膠或者四溴化雙酚A(TETRABROMOBISPHENOLA)。無(wú)機系則為三氧化二銻(Sb203)的粉末。二者可分隔單獨施用，也可歸并施用，而以歸并施用的抗燃劑效驗為佳。

　　3．5填充料(LILLER)

　　在封裝塑粉中，填充料所占的比例至多，約在70％擺布，因此填充料在封裝朔粉中飾演著(zhù)十分重要的腳色。

　　3．5．1在塑粉中插手數量適宜適質(zhì)的填充料，具備下面所開(kāi)列幾個(gè)目的：

　　(1)削減塑粉硬化后的收縮；

　　(2)降低環(huán)氧樹(shù)膠的熱體脹系數；

　　(3)改善熱傳導；

　　(4)吸收反映熱；

　　(5)改善硬化樹(shù)膠的機械性子與電學(xué)性子；

　　(6)降低塑粉成本。

　　3．5．2填充料的品類(lèi)

　　施用于環(huán)氧樹(shù)膠塑粉中的填充料，除了要能改善電絕緣性、電媒質(zhì)特性之外，尚須具備化學(xué)穩固性及低吸濕性。一般常用的填充料有以下幾種：

　　(1)石英；

　　(2)高純凈度二氧化硅(施用最為廣泛)；

　　(3)氫氧化鋁

　　(4)氧化鋁；

　　(5)云母粉末；

　　(6)碳化硅。

　　3．5．3二氧化硅(SiO2,Silica)

　　環(huán)氧樹(shù)膠的熱體脹系數均等約為65×10-6m／cm／℃；，比對封裝樹(shù)膠中的金屬埋人件的熱體脹系數大許多。半導體所用的框架(LEADFRAME)與環(huán)氧樹(shù)膠相差甚遠。若以純樹(shù)膠來(lái)封裝半導體元件，因為相互間熱體脹系數的差異及元件工作時(shí)所孕育發(fā)生的熱，將會(huì )孕育發(fā)生內部策應力及熱應力而造成封裝材料的龜裂。因此插手塑粉中的填充料，除了要能削減樹(shù)膠與金屬埋入件間的熱體脹系數外，也要具備杰出的傳熱功效。

　　二氧化硅粉末可分成結晶性二氧化硅及熔化二氧化硅。結晶性二氧化磚具備較佳的傳熱性但熱體脹系數較大，對熱沖擊的抵當性差。熔化二氧化硅的傳熱性子較差，但卻領(lǐng)有較小的熱體脹系數，對熱沖擊的抵當性較佳。表2是熔化性與結晶性二氧化硅充填的環(huán)氧樹(shù)膠膠粉的性子比力，可看出熔化性二氧化硅除了傳熱性子較差外，撓曲強度及耐濕性均低于結晶性二氧化硅。

　　此外，填充料用量的幾多以及粒子的巨細、外形、粒度分布等對于塑粉在移送成形(Transfermolding)時(shí)的流動(dòng)性，以及封裝后制品的電氣性子均會(huì )造成影響，這些個(gè)因素在選用填充料時(shí)均要加以思量。

　　3．6巧合劑(COUPLIUNGAGENT)

　　在環(huán)氧樹(shù)膠中新增少數的巧合劑，能孕育發(fā)生下面所開(kāi)列效用：

　　●增加填充料與樹(shù)膠之間的相容性與親和力；

　　●增加膠粉與埋人元件間的接出力；

　　●削減吸水性；

　　●提高撓曲強度；

　　●降低成形中塑粉的粘度，改善流動(dòng)性；

　　●改善膠粉的熱消散因數(THERMALDUSSIPATIONFACTOR)、損掉因數(LOSSFAC-TOR)及泄電流(LEAKAGECURRENT)。

　　3．7脫模劑(日ELEASEAGENT)

　　環(huán)氧樹(shù)膠的粘著(zhù)性杰出，對生產(chǎn)模型也會(huì )孕育發(fā)生接出力，而影響加工封裝完結后的脫模，因此插手脫模劑來(lái)改善膠粉與生產(chǎn)模型之間的脫模能力。一般常用的脫模劑有：臘、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。脫模劑的品類(lèi)與用量要視塑粉方子(樹(shù)膠、硬化劑、填充料)而定。脫模劑的用量要適當，要是用量太少會(huì )使脫模不易；相反，要是用量過(guò)多，不單容易污染生產(chǎn)模型，更會(huì )降低膠粉與埋入框架、引線(xiàn)間的粘出力，直接影響到元件的耐濕性及可*性。下圖為脫模劑新增量與接出力的瓜葛，脫模劑新增愈多，膠粉與埋人件間的接出力降落也愈多。

　　3．8顏料(PIGMENT)

　　凡是視制品的色彩來(lái)新增顏料。一般的封裝膠粉均以煤黑為顏料，因此制品具備玄色的外不雅。

　　3．9潤滑油劑(LUBRICANT)

　　為了增加膠粉在加工成形中的流動(dòng)性，有時(shí)候可插手部門(mén)潤滑油劑來(lái)降低粘度?？墒谴伺e往往會(huì )造成膠粉的玻璃轉移溫度(TgGLASSTRANSISTIONTEMPERATURE)的降低及電氣特性的劣化，因此如有需要插手潤滑油劑，最佳選用反映性稀釋劑(RE-ACTIVEDILUENT)，使稀釋劑份子能與樹(shù)膠孕育發(fā)生化*合，以制止T2及電氣特性的劣化。

　　4.環(huán)氧樹(shù)膠塑粉的基本特性

　　前邊咱們已提到一些塑粉所要具備的特性，下面將進(jìn)一步切磋這些個(gè)特性。

　　4．1耐熱性

　　4．1．1玻璃轉移溫度，Tg

　　要是以熱劣化性為耐熱性的思量要端，則可以Tg來(lái)看做參考值。塑粉的Tg值主要取決塑粉的交聯(lián)疏密程度：Tgl=Tg0+k／ncTgi：交聯(lián)后的TgTg0：未交聯(lián)前的TgK：實(shí)驗常數nc：兩交聯(lián)點(diǎn)前的均等原子數。交聯(lián)疏密程度愈高，其Tg值也愈高；耐熱性愈佳，熱變型溫度也愈高。一般封裝塑粉的Tg值約在160℃擺布，太高的Ts會(huì )使制品過(guò)硬呈脆性，降低對熱沖擊的抵當性。

　　4．1．2Tg的標定

　　標定Tg的方法許多,今朝本所施用熱膨脹計(DIALTOMETER)DSC(DIFFERENTIALCANNINGCALORIMETRY)、流變儀(RHEOMETRIC)、TBA(TORSIONALBRAIDANALYZER)等攝譜儀來(lái)標定Tg值。

　　4．2耐腐化性

　　由從事塑膠封裝電路的故障闡發(fā)者所提出的故障成因中，以鋁條腐化(CORROSIONOFALUMINUNMETALLIZATION)所占比例最高，因此耐腐化性實(shí)為封裝塑粉的首要思量因素。

　　4．2．1腐化的成因

　　就環(huán)氧樹(shù)膠塑粉而言，造成鋁條腐化的主因為塑粉中所含的氯離子及可水分解性氯(HYDROLYZABLECHLORIDE)。當大氣中的濕疹經(jīng)由樹(shù)膠自己及其與引針腳(LEAD)間的界面，廓張步入半導體的內部，這些個(gè)侵入的水氣會(huì )與樹(shù)膠中的離子性不純物聯(lián)合，出格是C1-，而增加不純物的游動(dòng)性(MOBILITY)。當這些個(gè)不純物達到晶片外貌時(shí)，即與鋁條形成腐化反映，粉碎極薄的鋁層，造成半導體的故障。

　　4．2．2腐化的防止

　　(1)、降低不純物含量

　　對半導體封裝業(yè)者而言，選擇低氯離子含量的封裝膠粉是必要的。今朝一般塑粉中離子性不純物的含量均在10ppm以下。環(huán)氧脂因為在合成歷程中施用EPICHLOROHYDRIN，因此沒(méi)有辦法制止有氯離子的存在，因此樹(shù)膠要經(jīng)醇化去除大部門(mén)氯離子后，再用來(lái)出產(chǎn)封裝塑粉。表3為日本廠(chǎng)家的環(huán)氧樹(shù)膠封裝膠粉的離子含量及電導度。

　　(2)、新增腐化按捺劑(CORROSIONINHIBITOR)

　　在膠粉新增腐化按捺劑能減低鋁條的腐化速度，滋擾陽(yáng)極或者陰極的腐化反映，故而降低腐化全反映(OVERALLREACTION)的速度。所選用的按捺劑要具備如下的性子：①按捺劑中不克不及含有對電路工作有害的離子；②插手按捺劑后所增加的離子電導度不克不及孕育發(fā)生有害于電路的副反映；③按捺劑需能形成錯合物(COMPLEX)；④對有機系按捺劑而言，不克不及與環(huán)氧樹(shù)膠發(fā)生反映，在移送面形成硬化歷程中具備穩固性；⑤對無(wú)機系按捺劑而言，其所孕育發(fā)生的離子不成滲入Si或者SiO：絕緣層中，以避免影響電路的工作。

　　一般以無(wú)機系腐化按捺劑的效驗最佳。其中以鎢酸銨(AMMONIUMTUNGSTATE)、寧檬酸鈣(CALCIUMCITRATE)為常用。

　　4．3低的熱體脹系數(CTE，COEFFICTENTOFTHERMALEXPANSION)

　　在前邊咱們已提過(guò)因為樹(shù)膠與埋人件CTE的差別而孕育發(fā)生內部策應力，造成制品*的原因。在此咱們將具體介紹CTE對膠粉影響。

　　4．3．1GTE與內部策應力的瓜葛

　　內部策應力可用DANNENBERG’S方程式表示：

　　σ：內部策應力(internalstress)O：熱體脹系數(CTE)E：彈性模數(elasticmodulus)S：剖面積(crosssectionarea)R：樹(shù)膠(resin)：埋人件，框架，晶片口nsertcomponent，leadframe,c你好p)由方程式⑷中，咱們可清楚的看出樹(shù)膠與埋人件之間的CTE差愈大，所孕育發(fā)生的內部策應力也就愈大。由內部策應力所導致的龜裂(CRACK)將成為外部濕疹及污染侵入的通路，進(jìn)一步造成元件的故障，因此環(huán)氧樹(shù)膠膠粉必備低的CTE值。今朝也有人從降低彈性模數來(lái)使內部策應力變小。4．3．2影響CTE的因素CTE值可由Tg或者交聯(lián)疏密程度來(lái)加以控制。此外，以下各因素也會(huì )影響CTE：1)濕疹污染；

　　(2)可塑劑或者潤滑油劑的流掉；

　　(3)應力的消掉；

　　(4)未反映的化學(xué)品；

　　(5)后硬化的時(shí)間與溫度。

　　對環(huán)氧樹(shù)膠塑粉而言，要領(lǐng)有低CTE值必須從填充料上邊來(lái)入手。1個(gè)塑粉方子工程師必須將Tg及CTE常記在心，作為參考及尋覓需要解答的題目的工具，因為低的CTE及高的Tg對熱沖擊抵當性而言是十分重要的。

　　4．4成形性

　　意義廣泛的成形性包孕半導體封裝后的尺寸穩固性、離型性(脫模)、加工成形時(shí)的流動(dòng)性等等。

　　4．4．1流動(dòng)性與漩流測試(SPIRALFlOWTEST)

　　因為膠粉自己是部門(mén)交聯(lián)的B-STAGE樹(shù)膠，若存貯不妥或者存貯太久會(huì )增加膠粉交聯(lián)硬化的水平，而造成流動(dòng)性的降低，此時(shí)即該拋棄此流動(dòng)性變差的膠粉。一般以漩流實(shí)驗所患上漩流值的巨細來(lái)判斷流動(dòng)性的優(yōu)劣，今朝封裝采用的規格是25-35寸。漩流值太低表示膠粉的流動(dòng)性差，成形時(shí)將沒(méi)有辦法灌滿(mǎn)模型；漩流值太高表示膠粉的流動(dòng)性太大，容易將埋人件的金屬細線(xiàn)沖斷并會(huì )孕育發(fā)生溢膠征象。

　　4．4．2DSC與塑粉流動(dòng)性

　　除了漩流測試之外，咱們也可哄騙微差掃瞄式卡計(DSC)來(lái)測知膠粉是不是仍然具備好的流動(dòng)性。

　　熬頭個(gè)放熱峰為膠粉硬化時(shí)所放出的聚合反映熱，此放熱峰愈高表示膠粉的反映熱愈多，也代表膠粉存貯時(shí)硬化的水平少，因此具備杰出的流動(dòng)性。放熱峰愈低表示膠粉已大部門(mén)硬化，只能放出少數反映熱，代表膠粉已掉去流動(dòng)性。哄騙以上道理，咱們可以找出放熱峰高度與漩流值之間的對應瓜葛。

　　要是所存貯的膠粉經(jīng)DSC闡發(fā)后發(fā)現放熱峰高度削減10％以上，表示膠粉已掉去杰出流動(dòng)性，宜拋棄再也不施用。

　　4．5電氣特性

　　電氣性對環(huán)氧樹(shù)膠膠粉而言是一種至關(guān)重要的性子，而介電特性(DIELECTRICPROPERTY)為思量重點(diǎn)。對封裝材料而言，介電常數(DIELECTRICCONSTANT)愈小其電絕緣性愈佳。介電常數會(huì )受頻率的轉變、溫度、濕度的影響。介電常數的變化遠比介電常數的肇始值來(lái)患上重要。此外，制品的嚴密封閉封裝是很重要的，將直接影響到電學(xué)性子。若制品封裝不全有空地存在，除了供給濕疹污染的通路外，在接管電壓特殊情況發(fā)生電暈(CORONA)，使電場(chǎng)集中在空地前端，導致內部放電而造成絕緣粉碎。

　　4．6耐濕性濕疹侵入半導體元件中與離子性不純物效用，降低絕緣性，使泄電流增加并腐化鋁路，此為相信度降低的主因。濕疹侵入封裝制品中的路徑有兩條：●由樹(shù)膠群體(BULKOFPLASTIC)的外貌廓張步入；●經(jīng)由樹(shù)膠與IC腳架間的界面，以毛細征象侵入。取1個(gè)14腳的DIP(DUAl+INLINEPACKAGE)，在上方打開(kāi)1個(gè)窟窿，孔底可達晶片外貌，再將1個(gè)設有氣體收支口的器皿接在DIP的窟窿之上并彌縫之，之后將此裝配浸在100％RH的水蒸氣或者水中，器皿內通人干燥的氮氣(0％RH)，水氣即會(huì )依上面所說(shuō)的兩種路子侵入而步入器皿中，咱們哄騙偵測器測出流出氮氣中所含有的水氣，而患上到全部(兩種水氣滲入速度之和)的水氣滲入率Pt。Pt是經(jīng)由樹(shù)膠群體侵入的水氣滲入速度Pb及經(jīng)由界面毛細侵入的水氣滲入速度P1之和，及Pt=Pb+P1。咱們可取不異材料的樹(shù)膠封住器皿的底部，以一樣方法測出Pb，再將Pt與Pb相減便可求出Pl之值。

　　上面所說(shuō)的方法對塑粉舉行評估。元件若要具備10年的動(dòng)作生存的年限保證，則Pl值應該在70以下。咱們不妨哄騙此方法來(lái)對環(huán)氧樹(shù)膠膠粉舉行耐濕性評估。

　　4．7硬化時(shí)的放熱塑粉在硬化特殊情況放出聚合反映熱，要是方子調配不妥發(fā)燒量太大特殊情況造成龜裂并賜與元件應力。因此化學(xué)工程師在舉行塑粉方子研究時(shí)應思量硬化放熱量不成過(guò)大。

　　究竟上塑粉的交聯(lián)可分成兩個(gè)階段。先膠化，再硬化。低份子量的樹(shù)膠膠化的速度比高份子量者快。增進(jìn)劑的濃度小，則膠化時(shí)間由熱或者動(dòng)力決定；要是增進(jìn)劑的濃度大，則膠化時(shí)間由份子廓張至正確的反映位置決定：

　　●欲快速膠化則增加熱量，所患上材料具備低交聯(lián)疏密程度、高CTE、熱收縮性大?！裼倌z化，則削減熱量，所患上材料具備較高交聯(lián)疏密程度、低CTE及較小的熱收縮。

　　4．8抗燃性

　　在UL規格中是以94V-O為標準的環(huán)氧樹(shù)膠塑粉均能饜足此一規格。

　　4．9接著(zhù)性與脫模性

　　前邊已提過(guò)脫模劑的用量增加，樹(shù)膠的接出力會(huì )降低。如果是脫模劑的新增量削減，雖則可以使樹(shù)膠與腳架引線(xiàn)的接出力提高，可是生產(chǎn)模型和成形品間的接出力也增加，造成脫模的堅苦。因此脫模劑的新增量要選擇接著(zhù)性與脫模性兼顧者為好。

　　4．10低α粒子效應(LOWα-PARTICLEEFFEC)

　　環(huán)氧樹(shù)膠膠粉中采用二氧化硅為填充料，而二氧化硅是天然界的礦物，含有微量的鈾、釷等放射性元素。這些個(gè)放射性元素在衰變歷程中會(huì )放出α粒子。DYNAMICRAM’S及CCD’S等牛導體元件會(huì )受α粒子的影響而發(fā)生軟性紕繆(SOFFERROR)。STATICRAM’S、ROM’S、PROM’S及EPROM’S等元件則不受。粒子的影響。

　　當α粒子經(jīng)過(guò)活性元件區域(ACTIVEDEVICEREGIONS)時(shí)，會(huì )在電子與空穴從頭聯(lián)合之前，使N-區域收集電子P-區域收集空穴。要是在一特別指定的區域收集到足夠的電荷，將會(huì )侵擾所存貯的資料或者思維規律狀況(LOGICSTATES)。要是所收集和孕育發(fā)生的電子數跨越臨界電荷的話(huà)，即造成所謂的軟性紕繆。

　　除了填充料之外，基板(SUBSTRATE)、鋁條(METALLIZATION)也會(huì )放出α粒子，可是以填充料為α。粒子的主要孕育發(fā)小時(shí)候起歷。為了制止α粒子效應除了可用聚亞酸胺(POLYIMIDE)作為掩護涂膜之外，可采用低放射性元素含量的二氧化硅看做填充料。日本已有出產(chǎn)放射性元素含量在1ppb以下的二氧化硅，這些個(gè)二氧化硅是經(jīng)過(guò)醇化精辟的，價(jià)格也較高。對高可*度牛導體元件而言，必須想法制止α粒子效應。

　　4．11持久生存性

　　目前大多膠粉的膠化時(shí)間約在30秒擺布，硬化成形后凡是需要后硬化，而且又需冷藏存貯。若要成長(cháng)出能快速硬化，又能在室溫(MAX40-45℃)生存6個(gè)月以上而不掉膠粉的流動(dòng)性，則肯定是要在潛在性增進(jìn)劑上加以研究與改良。

　　本文僅對環(huán)氧樹(shù)膠封裝膠粉的構成、選用材料及膠粉的基本特性做一簡(jiǎn)略的介紹，但愿能使半導體業(yè)界對塑粉的構成有一歸納綜合性的相識，更指望為同業(yè)們在選擇環(huán)氧樹(shù)膠塑粉、研究封裝機理方面有所開(kāi)導。