ข้อบกพร่องในบรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่ ได้แก่ การเสียรูปของตะกั่ว การชดเชยฐาน การบิดเบี้ยว การแตกหักของชิป การหลุดล่อน ช่องว่าง บรรจุภัณฑ์ที่ไม่สม่ำเสมอ เสี้ยน อนุภาคแปลกปลอม และการบ่มที่ไม่สมบูรณ์ เป็นต้น
1. การเสียรูปของตะกั่ว
การเสียรูปของตะกั่วมักหมายถึงการเคลื่อนตัวของตะกั่วหรือการเสียรูปที่เกิดขึ้นระหว่างการไหลของสารเคลือบหลุมร่องฟันพลาสติก ซึ่งโดยปกติจะแสดงด้วยอัตราส่วน x/L ระหว่างการเคลื่อนตัวของตะกั่วด้านข้างสูงสุด x และความยาวของตะกั่ว L การดัดงอของตะกั่วอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้ (โดยเฉพาะ ในแพ็คเกจอุปกรณ์ I/O ความหนาแน่นสูง)บางครั้งความเค้นที่เกิดจากการดัดงออาจทำให้จุดยึดแตกร้าวหรือความแข็งแรงของพันธะลดลง
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการติดตะกั่ว ได้แก่ การออกแบบบรรจุภัณฑ์ เค้าโครงของตะกั่ว วัสดุและขนาดของตะกั่ว คุณสมบัติพลาสติกในการขึ้นรูป กระบวนการติดตะกั่ว และกระบวนการบรรจุภัณฑ์พารามิเตอร์ของตะกั่วที่ส่งผลต่อการดัดงอของลีด ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางของลีด ความยาวของลีด โหลดการแตกหักของลีด และความหนาแน่นของลีด ฯลฯ
2. การชดเชยฐาน
การชดเชยฐานหมายถึงการเสียรูปและการชดเชยของพาหะ (ฐานชิป) ที่รองรับชิป
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเลื่อนฐาน ได้แก่ การไหลของคอมปาวน์การขึ้นรูป การออกแบบการประกอบลีดเฟรม และคุณสมบัติของวัสดุของคอมพาวนด์การขึ้นรูปและลีดเฟรมแพ็คเกจเช่น TSOP และ TQFP ไวต่อการเปลี่ยนแปลงฐานและการเสียรูปของพินเนื่องจากลีดเฟรมที่บาง
3. การบิดเบี้ยว
การบิดงอคือการโค้งงอนอกระนาบและการเสียรูปของอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์การบิดเบี้ยวที่เกิดจากกระบวนการขึ้นรูปอาจนำไปสู่ปัญหาด้านความน่าเชื่อถือหลายประการ เช่น การหลุดล่อนและการแตกร้าวของเศษ
การบิดเบี้ยวยังสามารถนำไปสู่ปัญหาการผลิตหลายประการ เช่น ในอุปกรณ์ Plasticized Ball Grid Array (PBGA) ซึ่งการบิดเบี้ยวสามารถนำไปสู่ความไม่สมดุลของลูกบอลประสานที่ไม่ดี ทำให้เกิดปัญหาในการวางตำแหน่งระหว่างการรีโฟลว์ของอุปกรณ์เพื่อประกอบเข้ากับแผงวงจรพิมพ์
รูปแบบการบิดเบี้ยวประกอบด้วยรูปแบบสามประเภท: เว้าด้านใน, นูนด้านนอก และรวมกันในบริษัทเซมิคอนดักเตอร์ บางครั้งเรียกว่าเว้าว่า "หน้ายิ้ม" และนูนว่า "หน้าร้องไห้"สาเหตุหลักของการบิดเบี้ยว ได้แก่ CTE ที่ไม่ตรงกัน และการแข็งตัว/การหดตัวของการบีบอัดอย่างหลังไม่ได้รับความสนใจมากนักในตอนแรก แต่จากการวิจัยเชิงลึกพบว่าการหดตัวทางเคมีของสารประกอบการขึ้นรูปยังมีบทบาทสำคัญในการบิดเบี้ยวของอุปกรณ์ IC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบรรจุภัณฑ์ที่มีความหนาต่างกันที่ด้านบนและด้านล่างของชิป
ในระหว่างกระบวนการบ่มและหลังการบ่ม สารประกอบการขึ้นรูปจะได้รับการหดตัวทางเคมีที่อุณหภูมิการบ่มสูง ซึ่งเรียกว่า "การหดตัวทางเทอร์โมเคมี"การหดตัวทางเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการบ่มสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว และลดการเปลี่ยนแปลงค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนรอบๆ Tg
การบิดเบี้ยวยังอาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น องค์ประกอบของคอมปาวน์ในการขึ้นรูป ความชื้นในคอมพาวด์ในการขึ้นรูป และรูปทรงของบรรจุภัณฑ์ด้วยการควบคุมวัสดุและองค์ประกอบของการขึ้นรูป พารามิเตอร์กระบวนการ โครงสร้างบรรจุภัณฑ์ และสภาพแวดล้อมก่อนการห่อหุ้ม จึงสามารถลดการบิดเบี้ยวของบรรจุภัณฑ์ได้ในบางกรณี การบิดเบี้ยวสามารถชดเชยได้ด้วยการห่อหุ้มด้านหลังของชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ตัวอย่างเช่น หากการเชื่อมต่อภายนอกของแผ่นเซรามิกขนาดใหญ่หรือแผ่นหลายชั้นอยู่ด้านเดียวกัน การห่อหุ้มไว้ด้านหลังสามารถลดการบิดเบี้ยวได้
4. การแตกหักของชิป
ความเค้นที่เกิดขึ้นในกระบวนการบรรจุภัณฑ์อาจทำให้เศษแตกหักได้กระบวนการบรรจุภัณฑ์มักจะทำให้รอยแตกขนาดเล็กที่เกิดขึ้นในกระบวนการประกอบครั้งก่อนรุนแรงขึ้นการทำให้แผ่นเวเฟอร์หรือการทำให้บางลง การบดด้านหลัง และการติดเศษ ล้วนเป็นขั้นตอนที่อาจนำไปสู่การแตกร้าวของรอยแตกร้าวได้
ชิปที่ร้าวและเสียหายทางกลไกไม่จำเป็นต้องทำให้เกิดไฟฟ้าขัดข้องเสมอไปการที่ชิปแตกจะส่งผลให้เกิดไฟฟ้าขัดข้องทันทีหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับเส้นทางการเติบโตของรอยแตกด้วยตัวอย่างเช่น หากรอยแตกปรากฏที่ด้านหลังของชิป ก็อาจไม่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างที่ละเอียดอ่อนใดๆ
เนื่องจากเวเฟอร์ซิลิคอนบางและเปราะ บรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์จึงเสี่ยงต่อการแตกของชิปมากกว่าดังนั้น พารามิเตอร์ของกระบวนการ เช่น ความดันในการจับยึด และความดันการเปลี่ยนผ่านของการขึ้นรูปในกระบวนการขึ้นรูปแบบถ่ายโอนจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันการแตกของเศษบรรจุภัณฑ์แบบเรียงซ้อน 3 มิติมีแนวโน้มที่จะแตกหักเนื่องจากกระบวนการซ้อนปัจจัยการออกแบบที่ส่งผลต่อการแตกของเศษในแพ็คเกจ 3 มิติ ได้แก่ โครงสร้างกองเศษ ความหนาของพื้นผิว ปริมาณการขึ้นรูป และความหนาของปลอกแม่พิมพ์ เป็นต้น
เวลาโพสต์: Feb-15-2023