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目前,塑封器件在尺寸、質量、成本、性能和壽命等方面具有很大的優勢,因此塑封工藝已經成為整個芯片封裝過程中的關鍵流程。但是,塑封材料有許多不足,封裝樹脂的非氣密性易導致器件內發生濕氣腐蝕乃至于“爆米花”效應,引起界面斷裂或分層等質量異常,影響了器件內部電路的性能,降低了其可靠性。因此提高塑封接觸面的結合力是降低器件分層隱患的重要途徑。

塑封料與引線框架的粘接強度

通常使用粘接強度作為評價塑封料與引線框架之間結合能力的重要指標。粘接強度取決于許多因素,如膠黏劑的選擇、被粘接材料表面的處理方法、粘接操作工藝和固化工藝等。在芯片封裝流程中,作為被粘接材料的引線框架,其表面的清潔處理工藝在提高粘接強度中起到至關重要的作用。

在塑封料與引線框架表面結合過程中,提高引線框架表面的浸潤性有利于提高塑封料對框架表面的浸潤擴散程度,使得塑封料能夠充分與引線框架表面接觸,從而達到增強結合力的作用,如圖1、圖2所示。

等離子清洗提高塑封粘接力

塑封前引線框架的表面處理或改性是現在芯片封裝工藝中常用的技術手段,其目的是獲得高粘接強度及提高粘接面的抗介質腐蝕能力。等離子清洗技術是目前最優秀、最有效的表面處理和改性技術,能有效地對引線框架表面進行微處理,提高了表面的微觀粗糙度和浸潤性,促進塑封料與引線框架表面的共價鍵鍵合,等離子清洗工藝能增加塑封料與引線框架的接觸表面積,提高接觸點密度,增大塑封料與引線框架的嚙合程度,從而達到提高粘接強度的作用,如圖3所示。

引線框架等離子清洗前后水滴角對比

等離子清洗前，引線框架表面水滴角度為70左右，通過等離子清洗水滴角下降到10度左右，通過等離子清洗可以有效去除氧化層、有機物、活化框架表面的,增強引線框架的浸潤性。

產品的密封性是由塑封料與基板的結合能力決定，兩個界面之間的粘接，必須要保證界面是潔凈的，而在封裝生產過程中基板的表面一定會有沾污、雜質等外來物，對塑封料與基板的結合造成影響。因此，在塑封前采用等離子清洗工藝，對基板表面進行清洗，將沾污、雜質清洗掉，保證塑封時兩種材料能夠很好地結合,有效解決塑封后產品的分層。