Klasifikasi Kecacatan Pembungkusan (I)

Kecacatan pembungkusan terutamanya termasuk ubah bentuk plumbum, offset asas, lenturan, pecah serpihan, penembusan, lompang, pembungkusan tidak sekata, burr, zarah asing dan pengawetan yang tidak lengkap, dsb.

1. Ubah bentuk plumbum

Ubah bentuk plumbum biasanya merujuk kepada anjakan plumbum atau ubah bentuk yang disebabkan semasa pengaliran pengedap plastik, yang biasanya dinyatakan dengan nisbah x/L antara anjakan plumbum sisi maksimum x dan panjang plumbum L. Lenturan plumbum boleh menyebabkan seluar pendek elektrik (terutamanya dalam pakej peranti I/O berketumpatan tinggi).Kadangkala tegasan yang dijana oleh lenturan boleh menyebabkan keretakan titik ikatan atau pengurangan kekuatan ikatan.

Faktor yang mempengaruhi ikatan plumbum termasuk reka bentuk pakej, susun atur plumbum, bahan dan saiz plumbum, sifat plastik pengacuan, proses ikatan plumbum dan proses pembungkusan.Parameter plumbum yang mempengaruhi lenturan plumbum termasuk diameter plumbum, panjang plumbum, beban pecah plumbum dan ketumpatan plumbum, dsb.

2. Offset asas

Offset asas merujuk kepada ubah bentuk dan offset pembawa (asas cip) yang menyokong cip.

Faktor yang mempengaruhi anjakan asas termasuk aliran sebatian acuan, reka bentuk pemasangan rangka utama dan sifat bahan sebatian acuan dan rangka utama.Pakej seperti TSOP dan TQFP terdedah kepada anjakan asas dan ubah bentuk pin disebabkan oleh bingkai utama nipisnya.

3. Warpage

Warpage ialah lenturan dan ubah bentuk luar satah peranti pakej.Warpage yang disebabkan oleh proses pengacuan boleh membawa kepada beberapa isu kebolehpercayaan seperti delaminasi dan keretakan cip.

Warpage juga boleh membawa kepada pelbagai masalah pembuatan, seperti dalam peranti tatasusunan grid bola terplastis (PBGA), di mana warpage boleh menyebabkan ketidaksamaan bola pateri yang lemah, menyebabkan masalah penempatan semasa pengaliran semula peranti untuk pemasangan ke papan litar bercetak.

Corak warpage termasuk tiga jenis corak: cekung dalam, cembung luar dan gabungan.Dalam syarikat semikonduktor, cekung kadangkala dirujuk sebagai "muka senyuman" dan cembung sebagai "muka menangis".Punca utama warpage termasuk ketidakpadanan CTE dan pengecutan/pengecutan mampatan.Yang terakhir tidak mendapat banyak perhatian pada mulanya, tetapi penyelidikan mendalam mendedahkan bahawa pengecutan kimia sebatian pengacuan juga memainkan peranan penting dalam warpage peranti IC, terutamanya dalam pakej dengan ketebalan yang berbeza pada bahagian atas dan bawah cip.

Semasa proses pengawetan dan selepas pengawetan, sebatian pengacuan akan mengalami pengecutan kimia pada suhu pengawetan yang tinggi, yang dipanggil "pengecutan termokimia".Pengecutan kimia yang berlaku semasa pengawetan boleh dikurangkan dengan meningkatkan suhu peralihan kaca dan mengurangkan perubahan pekali pengembangan terma di sekitar Tg.

Warpage juga boleh disebabkan oleh faktor seperti komposisi sebatian acuan, kelembapan dalam sebatian acuan, dan geometri bungkusan.Dengan mengawal bahan acuan dan komposisi, parameter proses, struktur pakej dan persekitaran pra-pengkapsulan, warpage pakej boleh diminimumkan.Dalam sesetengah kes, warpage boleh dikompensasikan dengan merangkum bahagian belakang pemasangan elektronik.Sebagai contoh, jika sambungan luaran papan seramik besar atau papan berbilang lapisan berada pada sisi yang sama, merangkumnya di bahagian belakang boleh mengurangkan lekapan.

4. Pecah cip

Tegasan yang dijana dalam proses pembungkusan boleh menyebabkan pecahnya cip.Proses pembungkusan biasanya memburukkan retakan mikro yang terbentuk dalam proses pemasangan sebelumnya.Penipisan wafer atau cip, pengisaran bahagian belakang dan ikatan cip adalah semua langkah yang boleh membawa kepada percambahan retakan.

Cip yang retak dan rosak secara mekanikal tidak semestinya membawa kepada kegagalan elektrik.Sama ada pecah cip akan mengakibatkan kegagalan elektrik serta-merta peranti juga bergantung pada laluan pertumbuhan retak.Contohnya, jika retakan muncul di bahagian belakang cip, ia mungkin tidak menjejaskan sebarang struktur sensitif.

Oleh kerana wafer silikon adalah nipis dan rapuh, pembungkusan aras wafer lebih mudah terdedah kepada pecah cip.Oleh itu, parameter proses seperti tekanan pengapit dan tekanan peralihan pengacuan dalam proses pengacuan pemindahan mesti dikawal dengan ketat untuk mengelakkan pecah cip.Pakej tindanan 3D terdedah kepada pecah cip disebabkan oleh proses menyusun.Faktor reka bentuk yang mempengaruhi pecah cip dalam pakej 3D termasuk struktur susunan cip, ketebalan substrat, isipadu acuan dan ketebalan lengan acuan, dsb.