随着电子封装技术的快速发展,现阶段封装材主要有金属.陶瓷和塑料3种,其中塑料封装由于操作方便.价格低廉.容易运输和储存,越来越受到市场的亲睐,目前塑料封装已占领市场的95%以上.塑料封装中最常用的是环氧模塑料渊EMC,EMC由环氧树脂.硅微粉.催化剂.固化剂以及其他添加剂等组成,其中硅微粉是EMC中至关重要的成分.本文针对KBJ元器件封装过程中的外部气孔问题,探究结晶硅微粉含量以及比例对KBJ元器件封装过程中气孔的影响.

  华纳精工以3种不同类型的结晶硅微粉为主要填料，环氧树脂为基体树脂，酚醛树脂为固化剂,通过调节3种结晶硅微粉的含量和比例,制备出3种不同的环氧模塑料渊EMC,并用于封装KBJ元器件.采用激光粒度分析仪分析3种结晶硅微粉的粒径,毛细流变仪测试EMC粘度,***测试机,恒温加热板测试其螺旋流动长度和凝胶化时间,并研究了3种不同EMC对封装KBJ元器件中气孔的影响.

  在封装成形过程中,气孔是常见的一种缺陷,根据气孔在塑封元器件中出现的位置,分为外部气孔和内部气孔.外部气孔可以直接通过肉眼看到,通常所说的即是外部气孔曰内部气孔无法直接看到,必须通过X射线仪才能观察到.形成气孔的主要原因有3个方面封装工艺,主要与注塑温度.注塑压力.注塑时间等有关模具问题,主要包括模具型腔的形状和排列,浇口和排气孔的形状以及位置等封装材料方面,主要包括EMC的凝胶化时间.粘度.挥发性含量.水分含量.饼料密度等.

  粘度是EMC材料一个很重要的指标,EMC在注塑过程中容易产生涡流,产生的涡流包裹着气体.若EMC粘度太低,气体不易排出,导致气体被包裹在封装的元器件中,引起元器件失效曰但如果EMC材料的粘度太大,在注塑的过程中虽然不会产生涡流现象,但容易导致元器件与EMC材料粘结在一起,不利于实际的操作.通过研究发现,随着填料含量的增加,EMC的粘度有了很大的提高.

  结晶硅微粉的堆积其实质就是使硅微粉颗粒均匀而又尽可能致密地充满所涉及的空间,其空隙由有机树脂及其他添加剂填充,以便形成一个均匀致密并且具有一定强度的坯体.多种离散粒径颗粒堆积时,大颗粒与小颗粒的粒径比大于一定条件时,小颗粒就有可能填充到大颗粒堆积形成的缝隙中去,有利于提高粒群的堆积效率.

  针对KBJ元器件在封装过程中的气孔问题,华纳精工技术团队通过改变配方中结晶硅微粉的粒径比例以及含量制备出3种不同的EMC,结果发现,随着结晶硅微粉含量的提高,EMC的螺旋流动时间和粘度逐渐增加,而凝胶化时间逐渐减少,而且当3种结晶硅微粉SilicaDG200A:Silica4-10:Silica4-1=1:1:1比例且在EMC中含量在77%时,制备出的EMC封装KBJ元器件没有气孔,解决了KBJ元器件封装用EMC的气孔问题.