تشمل عيوب التغليف بشكل أساسي تشوه الرصاص، وإزاحة القاعدة، والالتواء، وكسر الرقائق، والتصفيح، والفراغات، والتعبئة غير المستوية، والنتوءات، والجزيئات الغريبة، والمعالجة غير الكاملة، وما إلى ذلك.
1. تشوه الرصاص
يشير تشوه الرصاص عادةً إلى إزاحة الرصاص أو التشوه الناتج أثناء تدفق المادة المانعة للتسرب البلاستيكية، والتي يتم التعبير عنها عادةً بنسبة x/L بين الحد الأقصى لإزاحة الرصاص الجانبية x وطول الرصاص L. يمكن أن يؤدي انحناء الرصاص إلى ماس كهربائي (خاصة في حزم أجهزة الإدخال/الإخراج عالية الكثافة).في بعض الأحيان يمكن أن تؤدي الضغوط الناتجة عن الانحناء إلى تشقق نقطة الترابط أو انخفاض قوة الرابطة.
تشمل العوامل التي تؤثر على ربط الرصاص تصميم العبوة، وتخطيط الرصاص، ومواد الرصاص وحجمه، وخصائص صب البلاستيك، وعملية ربط الرصاص، وعملية التعبئة والتغليف.تشمل معلمات الرصاص التي تؤثر على ثني الرصاص قطر الرصاص وطول الرصاص وحمل كسر الرصاص وكثافة الرصاص وما إلى ذلك.
2. إزاحة القاعدة
يشير إزاحة القاعدة إلى تشوه وإزاحة الناقل (قاعدة الشريحة) الذي يدعم الشريحة.
تشمل العوامل التي تؤثر على التحول الأساسي تدفق مركب القولبة، وتصميم مجموعة إطار الرصاص، وخصائص المواد لمركب القولبة وإطار الرصاص.الحزم مثل TSOP وTQFP تكون عرضة لإزاحة القاعدة وتشوه الدبوس بسبب إطاراتها الرفيعة.
3. صفحة الاعوجاج
Warpage هو الانحناء والتشوه لجهاز الحزمة خارج المستوى.يمكن أن تؤدي صفحة الالتواء الناتجة عن عملية التشكيل إلى عدد من مشكلات الموثوقية مثل التصفيح وتكسير الرقائق.
يمكن أن تؤدي صفحة Warpage أيضًا إلى مجموعة من مشاكل التصنيع، كما هو الحال في أجهزة مصفوفة الشبكة الكروية البلاستيكية (PBGA)، حيث يمكن أن تؤدي صفحة Warpage إلى ضعف مستوى كرة اللحام، مما يسبب مشاكل في الموضع أثناء إعادة تدفق الجهاز للتجميع إلى لوحة دوائر مطبوعة.
تتضمن أنماط Warpage ثلاثة أنواع من الأنماط: مقعرة إلى الداخل، ومحدبة إلى الخارج، ومدمجة.في شركات أشباه الموصلات، يُشار إلى المقعر أحيانًا باسم "الوجه المبتسم" والمحدب باسم "الوجه الباكي".تشمل الأسباب الرئيسية للاعوجاج عدم تطابق CTE وانكماش العلاج/الضغط.لم يحظ هذا الأخير باهتمام كبير في البداية، لكن الأبحاث المتعمقة كشفت أن الانكماش الكيميائي لمركب القولبة يلعب أيضًا دورًا مهمًا في حرب أجهزة IC، خاصة في العبوات ذات السماكات المختلفة في الجزء العلوي والسفلي من الشريحة.
أثناء عملية المعالجة وما بعد المعالجة، سوف يتعرض مركب القولبة للانكماش الكيميائي عند درجة حرارة المعالجة العالية، وهو ما يسمى "الانكماش الكيميائي الحراري".يمكن تقليل الانكماش الكيميائي الذي يحدث أثناء المعالجة عن طريق زيادة درجة حرارة التزجج وتقليل التغير في معامل التمدد الحراري حول Tg.
يمكن أيضًا أن يكون سبب الالتواء عوامل مثل تكوين مركب التشكيل، والرطوبة في مركب التشكيل، وهندسة العبوة.من خلال التحكم في مادة القولبة وتكوينها، ومعلمات العملية، وهيكل العبوة وبيئة ما قبل التغليف، يمكن تقليل صفحة التواء العبوة.في بعض الحالات، يمكن تعويض الاعوجاج عن طريق تغليف الجانب الخلفي من التجميع الإلكتروني.على سبيل المثال، إذا كانت الوصلات الخارجية للوحة خزفية كبيرة أو لوحة متعددة الطبقات موجودة على نفس الجانب، فإن تغليفها على الجانب الخلفي يمكن أن يقلل من الالتواء.
4. كسر الرقاقة
يمكن أن تؤدي الضغوط الناتجة عن عملية التعبئة والتغليف إلى كسر الرقاقة.عادة ما تؤدي عملية التغليف إلى تفاقم الشقوق الصغيرة التي تكونت في عملية التجميع السابقة.إن ترقق الرقائق أو الرقائق، والطحن الخلفي، وربط الرقائق كلها خطوات يمكن أن تؤدي إلى ظهور الشقوق.
لا تؤدي الشريحة المتشققة والمعطلة ميكانيكيًا بالضرورة إلى عطل كهربائي.ما إذا كان تمزق الشريحة سيؤدي إلى عطل كهربائي فوري للجهاز يعتمد أيضًا على مسار نمو الشق.على سبيل المثال، إذا ظهر الشق على الجانب الخلفي للرقاقة، فقد لا يؤثر ذلك على أي هياكل حساسة.
نظرًا لأن رقائق السيليكون رقيقة وهشة، فإن التغليف على مستوى الرقاقة يكون أكثر عرضة لتمزق الرقاقة.لذلك، يجب التحكم بشكل صارم في معلمات العملية مثل ضغط التثبيت وضغط انتقال القالب في عملية قولبة النقل لمنع تمزق الرقاقة.تكون الحزم المكدسة ثلاثية الأبعاد عرضة لتمزق الرقاقة بسبب عملية التراص.تتضمن عوامل التصميم التي تؤثر على تمزق الرقاقة في الحزم ثلاثية الأبعاد هيكل كومة الرقاقة، وسمك الركيزة، وحجم القالب، وسمك غلاف القالب، وما إلى ذلك.
وقت النشر: 15 فبراير 2023