四、電子級環(huán)氧模塑料的成型工藝及產(chǎn)品考核標準
1.工藝過程及其工藝條件
環(huán)氧模塑料成型是采用傳遞模塑成型方法。模塑成型工藝見圖5-8。由于環(huán)氧模塑料含潛伏性固化劑，需要冷藏儲存。因此，為了使溫度穩(wěn)定化，在使用前24h，必須把模塑料從冷庫（0～10℃）中取出，保持包裝密合，使模塑料恢復至室溫（20～25℃）。為使?jié)穸确€(wěn)定化，在模塑前1～4h打開包裝，并置于通干燥空氣或干燥氮氣的裝置中。開始模塑后，要求在72h內(nèi)用完，并且不能用手直接接觸模塑料。如果沒有用完，需重新密封包裝冷藏。再次使用時，溫度和濕度穩(wěn)定化后24h內(nèi)必須用完。
在進行傳遞模塑時，模塑料首先要進行預熱，一般使用高頻預熱機預熱。預熱時間為20～40s（根據(jù)預熱機），預熱溫度為75～85℃（預熱溫度為料餅表面溫度而不是料餅內(nèi)側溫度）。進行傳遞模塑時，為保證產(chǎn)品質量，首先要檢查下列參數(shù)：模具表面、模具溫度、傳遞壓力、傳遞速度/時間、合模壓力、固化時間、料餅重量。
（1）首先要檢查模具表面，要清潔，不能有污點，排氣孔要通暢，否則要進行清模。
（2）模具溫度的檢查要使用表面溫度計。檢查的部位包括上下模、每個熱控制區(qū)的若干點，中央位置及周邊位置。各個位置的溫差不能過大。
（3）傳遞壓力檢查時要注意計示壓力與實際壓力的區(qū)別。定期用壓力計檢查實際壓力。為防止壓力損失，柱塞頭和傳遞料簡要定期更換。
P0=（A×P）/A0
式中 A———壓頭截面積；
A0———柱塞截面積；
P———計示壓力；
P0———實際壓力。
（4）傳遞速度由傳遞距離和傳遞時間來計算
傳遞速度=傳遞距離/傳遞時間
傳遞距離L=料餅體積/料筒截面積=（πγ2hn）/（πR2）
式中 2r———料餅直徑；
h———料餅高度；
n———料餅數(shù)量；
2R———料簡直徑。
 （5）傳遞時間 首先決定沒有沉積料餅的傳遞時間（A），然后檢查有料餅時的傳遞時間（B），調整傳遞時間A在（B+1）至（B-5）s范圍內(nèi)。
（6）注意調整料餅重量，以獲得適當?shù)臍埬z厚度（見圖5-9）。如果太厚，會造成模塑料的浪費，太薄容易造成填充不完全，產(chǎn)生氣孔或漏封。
 典型的塑封工藝條件見表5-19。
2.塑封常見工藝問題及其解決方法
 （1）未填充未填充主要有兩種情況：有趨向性未填充和隨機性未填充。有趨向性未填充主要是由于封裝工藝與環(huán)氧模塑料的性能參數(shù)不匹配造成的。主要有以下原因及解決方法：
1）不合適的模具溫度，應在規(guī)范內(nèi)升高或降低模具溫度。
2）不合適的預熱溫度，應增加或減少預熱時間。
3）注塑速度太慢，應加快注塑速度。
4）注塑壓力太低，應增加注塑壓力。
5）由于保管不當或過期，模塑料的流動性下降，黏度太大或凝膠化時間太短，應使用流動性合適的模塑料，并妥善保管。
當未填充為隨機性時，主要有以下原因及解決方法：
1）模具清洗不當，排氣孔或進料口被粒子堵塞，應清洗模具。
2）模塑料中不溶性雜質太大，堵塞進料口，應換品質良好的模塑料。
3）模具進料口太小，應增加進料口尺寸。
（2）粘模主要有以下原因及解決方法：
1）模具沾污，應清洗模具。
2）更換模塑料種類，應清洗模具。
3）模具溫度過低，應在規(guī)范內(nèi)升高模具溫度。
（3）溢料環(huán)氧模塑料的溢料是通過塑封模具與引線框架之間的“縫口”的“樹脂流動”而造成的，溢料會導致浸焊外觀不良。
根據(jù)流體力學公式，下列公式表示封裝時通過縫口樹脂的量（Q）。
Q∝（ωd3）·△P/（ηL）
式中 ω———縫口寬度；
d———縫口厚度；
L———縫口長度；
△P———縫口內(nèi)外壓力差；
η———樹脂熔融黏度。
因此，為使樹脂溢料（Q）最小化，可以采取降低注塑壓力從而降低△P，提高模具精度或提高合模壓力以降低縫口厚度d和增大樹脂熔融黏度來解決。因此溢料主要有以下原因及解決方法：
1）合模壓力太低，應增加合模壓力。
2）注塑壓力太高，應降低注塑壓力。
3）上一模的溢料殘留，應清洗干凈溢料殘留。
4）使用的模塑料本身流動性太大，抗溢料能力差，應使用熔融黏度較高的環(huán)氧模塑料，提高觸變性和提高反應性，使用抗溢料好的模塑料，同時降低預熱溫度。
（4）蛇眼 主要原因為注塑速度太快，應降低注塑速度。
（5）金線沖歪或沖斷
1）不當?shù)淖⑺芩俣龋瑧獪p慢或增加注塑速度。
2）不適當?shù)念A熱溫度，應增加或減少預熱時間。
3）模塑料的流動性太差，改用流動性好的模塑料。
（6）水泡狀物
1）材料中含水氣，會導致水泡狀物產(chǎn)生。應遵守操作條件，防止模塑料吸潮。
2）空氣進入。應使用適當尺寸的料餅，料餅尺寸最好和注塑料筒的尺寸相同或略小，否則料餅與注塑腔之間的空氣進入模腔。使用較慢的注塑速度或較大的注塑壓力，可減少水泡狀缺陷發(fā)生。
（7）氣孔在塑封產(chǎn)品中，氣孔是最常見的缺陷，根據(jù)氣孔在塑封體上產(chǎn)生的部位可以將其分為內(nèi)部氣孔和外部氣孔。氣孔不僅嚴重影響塑封料體的外觀，而且直接影響塑封器件的可靠性，尤其是內(nèi)部氣孔更應重視。氣孔是由模塑過程中環(huán)氧模塑料中夾帶的空氣及料腔中的氣體沒有完全排出造成的。它主要與環(huán)氧模塑料的流動性、揮發(fā)物含量、料餅密度、料餅直徑、成型工藝條件等因素有關。
如果模塑料中的揮發(fā)物含量太高，在模塑過程中又不能及時排出，就會在塑封體表面和內(nèi)部形成氣孔。因此要盡量降低環(huán)氧模塑料本身原材料中揮發(fā)物的含量，防止生產(chǎn)、貯存、運輸、使用過程中吸潮，模塑料從冷庫中取出回溫時要嚴格按要求去做。
模塑料料餅打餅密度太低或料餅直徑與注塑料筒尺寸不匹配，會帶人大量的空氣，氣體如果不能及時排出，就會形成氣孔。因此料餅打餅密度要高，一般要求是成型后密度的80%～95%。要選擇直徑與注塑料筒相匹配的料餅。
環(huán)氧模塑料的流動性必須與塑封工藝參數(shù)相匹配，若產(chǎn)生氣孔，按下列方法調節(jié)。
1）不適當?shù)哪＞邷囟?，應降低模具溫度?
2）注塑速度太快，應降低注塑速度。
3）不適當?shù)念A熱速度。應上升或降低預熱溫度。
4）注塑壓力太低，應增加注塑壓力。
5）模具清洗不適當，應清洗模具的排氣孔。
6）材料本身的流動性太強，應使用流動性適中的模塑料，或減少預熱時間。
3.塑封產(chǎn)品的考核方法、條件及其分級
（1）環(huán)氧模塑料的成型性能考核環(huán)氧模塑料的成型性能包括流動性能、固化性能、沾污性能及打印性能等四方面內(nèi)容，見表5-20。
 （2）環(huán)氧模塑料的可靠性水平的評估標準及方法見表5-21。
 （3）其他可靠性試驗方法見表5-22。
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