芯耀
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一、塑封成型是什么？
一句話理解：
塑封成型（Molding）就是用高溫把一團(tuán)“熱塑性樹脂材料”壓進(jìn)模具里，把芯片、鍵合金線和支架整個(gè)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)包起來，形成我們最終看到的黑色“IC封裝殼”。
二、塑封成型的目的
這個(gè)步驟的意義非常重大，不只是“包起來”這么簡(jiǎn)單：
| 作用 | 說明 |
|---|---|
| 機(jī)械保護(hù) | 防止芯片和金線受到外力損傷 |
| 電氣隔離 | 保證芯片內(nèi)部電信號(hào)之間不短路 |
| 濕氣/污染防護(hù) | 阻擋外部濕氣、粉塵侵入 |
| 成型外觀 | 形成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的外殼，方便測(cè)試、貼裝 |
| 熱傳導(dǎo)控制 | 有些塑封料具有一定導(dǎo)熱能力，有助散熱 |
三、塑封材料是什么？
常見為環(huán)氧樹脂類（Epoxy Molding Compound，簡(jiǎn)稱 EMC），其中包含填充物（如硅粉）、助流劑、硬化劑、阻燃劑等。它在高溫下流動(dòng)如液體，固化后變成堅(jiān)硬的固體。
四、塑封成型的基本工藝流程（一步步拆解）
? 步驟 1：模具準(zhǔn)備
將完成打線鍵合的引線框架（leadframe）裝入模具腔中，模具是金屬材質(zhì)，含多個(gè)型腔，用于控制封裝體的外形。
? 步驟 2：加熱模具
模具加熱到約175℃，這是熱固性樹脂塑封料開始流動(dòng)和反應(yīng)的工作溫度。
? 步驟 3：注入塑封料
塑封料以膠?；蝾A(yù)成型片的形式，加熱軟化后由**注膠系統(tǒng)（plunger）**壓入模腔，通過流道進(jìn)入各個(gè)模腔。
關(guān)鍵是：壓力+溫度+時(shí)間協(xié)同控制
流速必須適中：
太快 → 沖斷金線或位移芯片
太慢 → 來不及填滿模腔就開始固化，形成氣孔、空洞或邊角填不滿
? 步驟 4：在模具中初步固化
塑封料在模具中持續(xù)高溫下反應(yīng)，使得固化過程進(jìn)行到80%左右。
此時(shí)塑封料已硬化形成初步結(jié)構(gòu)，但還沒有完全反應(yīng)完成。
? 步驟 5：脫模
完成初步固化后，模具打開，封裝件脫模，進(jìn)入下一個(gè)工藝（后烘焙）前的緩沖階段。
五、塑封工藝的核心參數(shù)控制（必須精確）
| 參數(shù) | 控制要求 | 說明 |
|---|---|---|
| 模具溫度 | 約175℃ | 過低塑封料不流，過高會(huì)過早固化 |
| 塑封料流速 | 精準(zhǔn)調(diào)節(jié) | 避免金線偏移、斷裂或填充不良 |
| 轉(zhuǎn)換時(shí)間（gel time） | 精確控制 | 塑封料從流動(dòng)變固的臨界點(diǎn)前必須填滿模腔 |
| 注膠壓力 | 多段壓力設(shè)定 | 首段柔和防沖線，中段加速填充，末段排氣壓緊 |
六、塑封中常見的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)及其后果
| 風(fēng)險(xiǎn)問題 | 原因 | 后果 |
|---|---|---|
| 沖線 | 塑封料流速太快 | 金線斷裂，電性中斷，封裝報(bào)廢 |
| 空洞、氣泡 | 填充不完全，排氣不良 | 封裝不牢、散熱差、失效率高 |
| 封裝偏心 | 模具設(shè)計(jì)或定位問題 | 封裝尺寸超限，影響貼裝 |
| 脫模失敗 | 塑封料完全固化在模具中 | 模具粘死，需人工拆模+設(shè)備停線 |
| 毛邊、溢料 | 注膠量過多或模具夾合不緊 | 封裝外觀不良，影響下游工藝或裝配 |
七、后續(xù)工藝配合：后烘焙（Post Mold Curing）
雖然塑封成型在模具中完成了80%的固化，但為了確保材料反應(yīng)徹底、機(jī)械強(qiáng)度達(dá)標(biāo)、釋放內(nèi)應(yīng)力，還需要再進(jìn)入高溫烘箱中進(jìn)行后烘焙。
一般溫度：150~175℃
時(shí)間：3~5小時(shí)
這一步不可省略，否則封裝后期容易出現(xiàn)開裂、吸濕爆裂、介電擊穿等失效問題。
八、封裝成型對(duì)整個(gè)產(chǎn)品可靠性的意義
塑封成型看似“只是包一層殼”，但實(shí)質(zhì)上它決定了封裝的物理保護(hù)、電氣性能、熱穩(wěn)定性，屬于良率控制的關(guān)鍵工序之一。
如果這一環(huán)節(jié)出問題，哪怕前面貼片、鍵合做得再好，都會(huì)“一鍋端”。
總結(jié)一張圖：塑封成型全流程關(guān)鍵點(diǎn)
芯片+引線完成鍵合
? ? ? ? ↓
模具預(yù)熱至175℃
? ? ? ? ↓
注入塑封料（流速受控）
? ? ? ? ↓
模腔內(nèi)固化80%
? ? ? ? ↓
模具打開脫模
? ? ? ? ↓
進(jìn)入后烘焙（完成剩余固化）
? ? ? ? ↓
檢驗(yàn)→切割→后測(cè)試
? 工程師實(shí)戰(zhàn)建議
做機(jī)種轉(zhuǎn)換前，一定要進(jìn)行流動(dòng)仿真分析（Mold Flow Simulation）
每批塑封料必須校驗(yàn)其流動(dòng)曲線和凝膠時(shí)間
若模具出現(xiàn)多次粘模，應(yīng)檢查排氣系統(tǒng)、脫模劑、溫控系統(tǒng)
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