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EMC封装成形常见缺陷

发布时间:2021-11-13 00:34浏览次数:
本文摘要:概要:本文主要通过对EMCPCB成形的过程中常经常出现的问题(缺失)一未填满、气孔、麻点、冲丝、裂开、溢料、粘模等展开分析与研究,并明确提出行之有效的解决办法与对策。塑料PCB以其独有的优势而沦为当前微电子PCB的主流,大约占到PCB市场的95%以上。塑封产品的广泛应用,也为塑料PCB带给了前所未有的发展,但是完全所有的塑封产品成形缺失问题总是普遍存在的,也无论是使用先进设备的传送模注PCB,还是使用传统的单注塑模PCB,都是无法完全避免的。

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概要:本文主要通过对EMCPCB成形的过程中常经常出现的问题(缺失)一未填满、气孔、麻点、冲丝、裂开、溢料、粘模等展开分析与研究,并明确提出行之有效的解决办法与对策。塑料PCB以其独有的优势而沦为当前微电子PCB的主流,大约占到PCB市场的95%以上。塑封产品的广泛应用,也为塑料PCB带给了前所未有的发展,但是完全所有的塑封产品成形缺失问题总是普遍存在的,也无论是使用先进设备的传送模注PCB,还是使用传统的单注塑模PCB,都是无法完全避免的。

相比较而言,传统塑封模成形缺失几率较小,种类也较多,尺寸越大,再次发生的几率也越大。塑封产品的质量好坏主要由四个方面因素来要求:A、EMC的性能,主要还包括胶化时间、黏度、流动性、脱模性、粘接性、耐湿性、耐热性、溢料性、形变、强度、模量等;B、模具,主要还包括浇道、浇口、型腔、排气口设计与引线框架设计的给定程度等;C、PCB形式,有所不同的PCB形式往往不会经常出现有所不同的缺失,所以优化PCB形式的设计,不会大大减少不当缺失的再次发生;D、工艺参数,主要还包括合模压力、塑料压力、塑料速度、加压温度、模具温度、烧结时间等。

下面主要对在塑封成形中少见的缺失问题产生的原因展开分析研究,并明确提出适当有效地不切实际的解决办法与对策。1、PCB成形并未填充及其对策PCB成形并未填充现象主要有两种情况:一种是有趋向性的未填充,主要是由于PCB工艺与EMC的性能参数不给定导致的;一种是随机性的未填充,主要是由于模具清除失当、EMC中不溶性杂质过于大、模具进料口太小等原因,引发模具浇口阻塞而导致的。

从PCB形式上看,在DIP和QFP中较为更容易经常出现并未填充现象,而从外形上看,DIP未填充主要展现出为几乎并未填充和部分并未填充,QFP主要不存在角部并未填充。并未填充的主要原因及其对策:(1)由于模具温度过低,或者说PCB工艺与EMC的性能参数不给定而引发的有趋向性的未填充。加压后的EMC在高温下反应速度减缓,导致EMC的胶化时间比较变长,流动性变差,在型腔还并未几乎充满著时,EMC的黏度之后不会急遽下降,流动阻力也变小,以至于没能获得较好的填充,从而构成有趋向性的未填充。

在VLSIPCB中较为更容易经常出现这种现象,因为这些大规模电路每模EMC的用量往往较为大,为使在短时间内超过均匀分布加热的效果,其原作的温度往往也较为低,所以更容易产生这种并未填充现象。)对于这种有趋向性的未填充主要是由于EMC流动性不充份而引发的,可以使用提升EMC的加压温度,使其均匀分布加热;减少塑料压力和速度,使EMC的流速减缓;减少模具温度,以减慢反应速度,比较缩短EMC的胶化时间,从而超过充份填满的效果。

(2)由于模具浇口阻塞,导致EMC无法有效地流经,以及由于模具清除失当导致分列气孔阻塞,也不会引发并未填充,而且这种并未填充在模具中的方位也是没什么规律的。特别是在小型PCB中,由于浇口、排气口比较较小,所以最更容易引发阻塞而产生并未填充现象。

对于这种并未填充,可以用工具清理堵塞物,并涂抹上少量的脱模剂,并且在每模PCB后,都要用**和刷子将料筒和模具上的EMC烧结漆清理整洁。(3)虽然PCB工艺与EMC的性能参数给定较好,但是由于交给失当或者过期,导致EMC的流动性上升,黏度过于大或者胶化时间太短,皆不会引发填满不当。其解决办法主要是自由选择具备适合的黏度和胶化时间的EMC,并按照EMC的储存和用于拒绝适当交给。(4)由于EMC用量过于而引发的未填充,这种情况一般经常出现在替换EMC、PCB类型或者替换模具的时候,其解决办法也比较简单,只要自由选择与PCB类型和模具相匹配的EMC用量,才可解决问题,但是用量不应过多或者过较少。

2、PCB成形气孔及其对策在PCB成形的过程中,气孔是最少见的缺失。根据气孔在塑封体上产生的部位可以分成内部气孔和外部气孔,而外部气孔又可以分成顶端气孔和浇口气孔。气孔不仅严重影响塑封体的外观,而且直接影响塑封器件的可靠性,特别是在是内部气孔更加不应推崇。

少见的气孔主要是外部气孔,内部气孔无法必要看见,必需通过X射线仪才能仔细观察到,而且较小的内部气孔Bp使通过x射线也看不清楚,这也为解决气孔缺失带给相当大艰难。那么,要解决问题气孔缺失问题,必需细心研究各类气孔构成的过程。但是严格来说,气孔无法几乎避免,不能多方面采取措施来提高,把气孔缺失掌控在良品范围之内。

从气孔的表面来看,构成的原因或许很非常简单,只是型腔内有瓦解气体没有效地排泄而构成的。事实上,引发气孔缺失的因素很多,主要展现出在以下几个方面:A、PCB材料方面,主要还包括EMC的胶化时间、黏度、流动性、挥发物含量、水分含量、空气含量、料饼密度、料饼直径与料简直径不相匹配等;B、模具方面,与料筒的形状、型腔的形状和排序、浇口和排气口的形状与方位等有关;C、PCB工艺方面,主要与加压温度、模具温度、塑料速度、塑料压力、塑料时间等有关。在PCB成形的过程中,顶端气孔、浇口气孔和内部气孔产生的主要原因及其对策:(1)、顶端气孔的构成主要有两种情况,一种是由于各种因素使EMC黏度急遽-下降,导致塑料压力无法有效地传送到顶端,以至于顶端残余的气体无法排泄而导致气孔缺失;一种是EMC的流动速度太快,以至于型腔没几乎充满著就开始再次发生烧结交联反应,这样也不会构成气孔缺失。解决问题这种缺失最有效地的方法就是减少塑料速度,必要调整加压温度也不会有些提高。

(2)、浇口气孔产生的主要原因是EMC在模具中的流动速度太快,当型腔充满著时,还有部分瓦解气体没能及时排泄,而此时排气口早已被阻塞漆阻塞,最后残余气体在塑料压力的起到下,往往不会被传输而回到浇口附近。解决问题这种气孔缺失的有效地方法就是减缓塑料速度,必要减少加压温度,以使EMC在模具中的流动速度减慢;同时为了增进挥发性物质的逸出,可以必要提升模具温度。(3)、内部气孔的构成原因主要是由于模具表面的温度过低,使型腔表面的EMC过慢或者过早再次发生烧结反应,再加较慢的塑料速度使得排气口部位充满著,以至于内部的部分气体无法解决表面的烧结层而回到内部构成气孔。这种气孔缺失一般多再次发生在大体积电路PCB中,而且多经常出现在浇口末端和中间方位。

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要有效地的减少这种气孔的发生率,首先要必要减少模具温度,其次可以考虑到必要提升塑料压力,但是过分减少压力不会引发冲丝、溢料等其他缺失,较为适合的压力范围是8~10Mpa。3、PCB成形麻点及其对策在PCB成形后,PCB体的表面有时不会经常出现大量识小孔,而且方位都较为集中于,看起来是一片麻点。这些缺失往往不会预示其他缺失同时经常出现,比如并未填充、裂开等。

这种缺失产生的原因主要是料饼在加压的过程中加热不均匀分布,各部位的温差较小,流经模腔后引发烧结反应不完全一致,以至于构成麻点缺失。引发料饼加热不均匀分布的因素也较为多,但是主要有以下三种情况:(1)、料饼损坏缺角。

对于一般损坏缺角的料饼,其病变的长度大于料饼高度的1/3,并且在加压机辊子上旋转稳定,方可用于,而且为了避免加压时灌入,可以将损坏的料饼垫在中间。在投放料筒时,最差将损坏的料饼置放底部或顶部,这样可以提高料饼之间的温差。对于损坏相当严重的料饼,不能退出不必。

(2)、料饼加压时摆放失当。在加压完结放入料饼时,往往不会找到料饼的两端较为硬,而中间的较为软,温差较小。一般加压温度设置在84-88℃时,温差在8~10℃左右,这样PCB成形时最更容易经常出现麻点缺失。

要解决问题因温差较小而引发的麻点缺失,可以在加压时将各料饼之间尚存一定的空隙来摆放,使各料饼都能充份均匀分布加热。经验指出,在投料时先转中间料饼后投两端料饼,也不会提高这种因温差较小而带给的缺失。

(3)、加压机冷却板高度不合理,也不会引发加热不均匀分布,从而造成麻点的产生。这种情况多再次发生在同一加压机上用于有所不同大小的料饼时,而没调整冷却板的高度,使得冷却板与料饼距离忽远忽近,以至于料饼加热失衡。经验证明,它们之间较为合理的距离是3-5mm,过近或者过远皆不适合。

4、PCB成形冲丝及其对策在PCB成形时,EMC呈现出熔融状态,由于具备一定的熔融黏度和流动速度,所以大自然具备一定的冲力,这种冲力起到在金丝上,很更容易使金丝再次发生位移,相当严重的会导致金丝冲断。这种冲丝现象在塑封的过程中是很少见的,也是无法几乎避免的,但是如果自由选择必要的黏度和流速还是可以掌控在良品范围之内的。EMC的熔融黏度和流动速度对金丝的冲力影响,可以通过创建一个数学模型来说明。可以假设熔融的EMC为理想流体,则冲力F=KηυSinQ,K为常数,η为EMC的熔融黏度,υ为流动速度,Q为流动方向与金丝的夹角。

从公式可以显现出:η越大,υ越大,F越大;Q越大,F也越大;F越大,冲丝就越相当严重。要提高冲丝缺失的发生率,关键是如何自由选择和掌控EMC的熔融黏度和流速。

一般来说,EMC的熔融黏度是由低到较低再行到低的一个变化过程,而且不存在一个较低黏度期,所以自由选择一个合理的塑料时间,使模腔中的EMC在较低黏度期中流动,以增加冲力。自由选择一个适合的流动速度也是增大冲力的有效地办法,影响流动速度的因素很多,可以从塑料速度、模具温度、模具流道、浇口等因素来考虑到。另外,宽金丝的PCB产品比短金丝的PCB产品更容易再次发生冲丝现象,所以芯片的尺寸与小岛的尺寸要给定,防止大岛小芯片现象,以增大冲丝程度。)5、PCB成形裂开及其对策在PCB成形的过程中,粘模、EMC吸湿、各材料的膨胀系数不给定等都会导致裂开缺失。

对于粘模引发的裂开现象,主要是由于烧结时间过短、EMC的脱模性能较好或者模具表面蒙羞等因素导致的。在成形工艺上,可以采行缩短烧结时间,使之充份烧结;在材料方面,可以提高EMC的脱模性能;在操作者方面,可以每模前将模具表面清理整洁,也可以将模具表面涂抹上适度的脱模剂。对于EMC吸湿引发的裂开现象,在工艺上,要确保在交给和完全恢复常温的过程中,防止吸湿的再次发生;在材料上,可以自由选择具备低Tg、较低收缩、较低吸水率、低黏结力的EMC。对于各材料膨胀系数不给定引发的裂开现象,可以自由选择与芯片、框架等材料膨胀系数相匹配的6、PCB成形溢料及其对策在PCB成形的过程中,溢料又是一个少见的缺失形式,而这种缺失本身对PCB产品的性能没影响,只不会影响后来的可焊性和外观。

溢料产生的原因可以从两个方面来考虑到,一是材料方面,树脂黏度过较低、填料粒度产于不合理等都会引发溢料的再次发生,在黏度的容许范围内,可以自由选择黏度较小的树脂,并调整填料的粒度产于,提升填满量,这样可以从EMC的自身上提升其外用溢料性能;二是PCB工艺方面,塑料压力过大,合模压力过较低,某种程度可以引发溢料的产生,可以通过必要减少塑料压力和提升合模压力,来提高这一缺失。由于塑封模长年用于后表面磨损或基座不平坦,导致合模后的间隙较小,也不会导致溢料,而生产中看到的相当严重溢料现象往往都是这种原因引发的,可以尽量减少磨损,调整基座的平整度,来解决问题这种溢料缺失。7、PCB成形粘模及其对策PCB成形粘模产生的原因及其对策:A、烧结时间太短,EMC未几乎烧结而导致的粘模,可以必要缩短烧结时间,减少合模时间使之充份烧结;B、EMC本身脱模性能较好而导致的粘模不能从材料方面来提高EMC的脱模性能,或者PCB成形的过程中,必要的另加脱模剂;C、模具表面沾污也不会引发粘模,可以通过清除模具来解决问题;D、模具温度过较低某种程度不会引发粘模现象,可以必要提升模具温度来加以提高。

8、结语总之,塑封成形的缺失种类很多,在有所不同的PCB形式上有有所不同的表现形式,再次发生的几率和方位也有相当大的差异,产生的原因也比较复杂,并且相互株连,相互影响,所以应当在分别研究的基础上,综合考虑到,制订出有适当的行之有效的解决问题方法与对策。


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