Cacat kemasan terutama mencakup deformasi timbal, offset dasar, lengkungan, kerusakan chip, delaminasi, rongga, kemasan tidak rata, gerinda, partikel asing dan proses pengawetan tidak sempurna, dll.
1. Deformasi timbal
Deformasi timbal biasanya mengacu pada perpindahan atau deformasi timbal yang disebabkan selama aliran sealant plastik, yang biasanya dinyatakan dengan rasio x/L antara perpindahan lateral maksimum timbal x dan panjang timbal L. Pembengkokan timbal dapat menyebabkan korsleting listrik (terutama dalam paket perangkat I/O kepadatan tinggi).Terkadang tegangan yang ditimbulkan oleh pembengkokan dapat menyebabkan retaknya titik ikatan atau berkurangnya kekuatan ikatan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengikatan timbal meliputi desain kemasan, tata letak timbal, bahan dan ukuran timbal, sifat plastik cetakan, proses pengikatan timbal, dan proses pengemasan.Parameter timbal yang mempengaruhi pembengkokan timbal meliputi diameter timbal, panjang timbal, beban putus timbal dan kepadatan timbal, dll.
2. Pergeseran dasar
Base offset mengacu pada deformasi dan offset pembawa (basis chip) yang mendukung chip.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran dasar meliputi aliran kompon cetakan, desain rakitan rangka timah, dan sifat material dari kompon cetakan dan rangka timah.Paket seperti TSOP dan TQFP rentan terhadap pergeseran dasar dan deformasi pin karena rangka timahnya yang tipis.
3. Melengkung
Warpage adalah pembengkokan dan deformasi perangkat paket di luar bidang.Kelengkungan yang disebabkan oleh proses pencetakan dapat menyebabkan sejumlah masalah keandalan seperti delaminasi dan retaknya chip.
Kelengkungan juga dapat menyebabkan berbagai masalah manufaktur, seperti pada perangkat susunan kotak bola plastis (PBGA), di mana kelengkungan dapat menyebabkan koplanaritas bola solder yang buruk, sehingga menyebabkan masalah penempatan selama reflow perangkat untuk perakitan ke papan sirkuit tercetak.
Pola warpage mencakup tiga jenis pola: cekung ke dalam, cembung ke luar, dan gabungan.Di perusahaan semikonduktor, cekung kadang-kadang disebut sebagai “wajah tersenyum” dan cembung sebagai “wajah menangis”.Penyebab utama warpage termasuk ketidakcocokan CTE dan penyusutan perawatan/kompresi.Yang terakhir ini tidak mendapat banyak perhatian pada awalnya, namun penelitian mendalam mengungkapkan bahwa penyusutan kimiawi dari senyawa cetakan juga memainkan peran penting dalam lengkungan perangkat IC, terutama pada paket dengan ketebalan berbeda di bagian atas dan bawah chip.
Selama proses curing dan pasca curing, senyawa cetakan akan mengalami penyusutan kimia pada suhu curing yang tinggi, yang disebut “penyusutan termokimia”.Penyusutan kimia yang terjadi selama proses curing dapat dikurangi dengan meningkatkan suhu transisi gelas dan mengurangi perubahan koefisien muai panas di sekitar Tg.
Kelengkungan juga dapat disebabkan oleh faktor-faktor seperti komposisi kompon cetakan, kelembapan pada kompon cetakan, dan geometri kemasan.Dengan mengontrol bahan cetakan dan komposisi, parameter proses, struktur kemasan dan lingkungan pra-enkapsulasi, kelengkungan kemasan dapat diminimalkan.Dalam beberapa kasus, kelengkungan dapat diatasi dengan membungkus sisi belakang rakitan elektronik.Misalnya, jika sambungan eksternal papan keramik besar atau papan multilapis berada pada sisi yang sama, membungkusnya di sisi belakang dapat mengurangi kelengkungan.
4. Kerusakan chip
Tekanan yang ditimbulkan dalam proses pengemasan dapat menyebabkan kerusakan chip.Proses pengemasan biasanya memperparah retakan mikro yang terbentuk pada proses perakitan sebelumnya.Penipisan wafer atau chip, penggilingan bagian belakang, dan pengikatan chip adalah langkah-langkah yang dapat menyebabkan munculnya retakan.
Chip yang retak dan rusak secara mekanis tidak selalu menyebabkan kegagalan listrik.Apakah pecahnya chip akan mengakibatkan kegagalan listrik seketika pada perangkat juga bergantung pada jalur pertumbuhan retakan.Misalnya, jika retakan muncul di sisi belakang chip, hal itu mungkin tidak memengaruhi struktur sensitif apa pun.
Karena wafer silikon tipis dan rapuh, kemasan tingkat wafer lebih rentan terhadap pecahnya chip.Oleh karena itu, parameter proses seperti tekanan penjepitan dan tekanan transisi pencetakan dalam proses pencetakan transfer harus dikontrol secara ketat untuk mencegah pecahnya chip.Paket bertumpuk 3D rentan terhadap pecahnya chip karena proses penumpukan.Faktor desain yang mempengaruhi pecahnya chip dalam paket 3D meliputi struktur tumpukan chip, ketebalan substrat, volume cetakan dan ketebalan selongsong cetakan, dll.
Waktu posting: 15 Februari-2023