一、塑封成型是什么?一句话理解:
塑封成型(Molding)就是用高温把一团“热塑性树脂材料”压进模具里,把芯片、键合金线和支架整个严严实实包起来,形成我们最终看到的黑色“IC封装壳”。
这个步骤的意义非常重大,不只是“包起来”这么简单:
常见为环氧树脂类(Epoxy Molding Compound,简称 EMC),其中包含填充物(如硅粉)、助流剂、硬化剂、阻燃剂等。它在高温下流动如液体,固化后变成坚硬的固体。
将完成打线键合的引线框架(leadframe)装入模具腔中,模具是金属材质,含多个型腔,用于控制封装体的外形。
模具加热到约175℃,这是热固性树脂塑封料开始流动和反应的工作温度。
塑封料以胶粒或预成型片的形式,加热软化后由**注胶系统(plunger)**压入模腔,通过流道进入各个模腔。
关键是:压力+温度+时间协同控制
流速必须适中:
太快 → 冲断金线或位移芯片
太慢 → 来不及填满模腔就开始固化,形成气孔、空洞或边角填不满
塑封料在模具中持续高温下反应,使得固化过程进行到80%左右。
此时塑封料已硬化形成初步结构,但还没有完全反应完成。
完成初步固化后,模具打开,封装件脱模,进入下一个工艺(后烘焙)前的缓冲阶段。
虽然塑封成型在模具中完成了80%的固化,但为了确保材料反应彻底、机械强度达标、释放内应力,还需要再进入高温烘箱中进行后烘焙。
一般温度:150~175℃
时间:3~5小时
这一步不可省略,否则封装后期容易出现开裂、吸湿爆裂、介电击穿等失效问题。
塑封成型看似“只是包一层壳”,但实质上它决定了封装的物理保护、电气性能、热稳定性,属于良率控制的关键工序之一。
如果这一环节出问题,哪怕前面贴片、键合做得再好,都会“一锅端”。
芯片+引线完成键合
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模具预热至175℃
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注入塑封料(流速受控)
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模腔内固化80%
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模具打开脱模
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进入后烘焙(完成剩余固化)
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检验→切割→后测试
做机种转换前,一定要进行流动仿真分析(Mold Flow Simulation)
每批塑封料必须校验其流动曲线和凝胶时间
若模具出现多次粘模,应检查排气系统、脱模剂、温控系统