塑封器件中高聚物的失效分析

郝秀云，杨 洁

（南京信息职业技术学院机电学院，南京 210046）

塑封器件中高聚物的失效分析

郝秀云，杨 洁

（南京信息职业技术学院机电学院，南京 210046）

文章分析了塑封器件中高聚物在封装固化过程中和使用过程中常见的损伤或失效，结果表明：封装固化过程中，当高聚物材料收缩受到周围材料的约束时，由于残余应力的存在，可引起气孔、孔隙、微裂纹，即形成了一系列微小缺陷；在后续的生产工艺以及产品使用过程中的热-机械载荷作用下，固化中产生的微小缺陷或损伤会扩展、汇合而形成宏观裂纹，导致气孔受潮、水汽膨胀，最终引起器件的失效。分析还表明：在保证基体强度的条件下，设计界面强度较高、粒径分散度较低、平均粒径较小的微粒填充高聚物复合材料有利于改善高聚物的性能，降低其失效机率。

塑封器件；失效分析；损伤机理

1 引言

半导体集成电路IC技术是电子信息技术的基石，IC封装测试是半导体产业的三大支柱之一，IC封装材料是其中的重要因素。热固性聚合物作为重要的微电子封装材料已被广泛应用，如作为IC的模塑封装材料，在倒装焊芯片Flip Chip中作为硅芯片与PCB基板之间的填充胶Underfill，在芯片级封装CSP、塑封球阵列PBGA及系统芯片SOC等封装形式中也是极为重要的封装材料。这类聚合物材料常常加入高比例的填充粒子，从而提高模量以适应电子封装的特殊要求。随着半导体技术的飞速发展，对封装材料性能的要求也越来越高。……