在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展中，先進(jìn)封裝技術(shù)作為提升集成電路性能和可靠性的關(guān)鍵手段，正受到越來(lái)越多的關(guān)注。封裝過(guò)程中，氣泡的存在不僅影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，更可能嚴(yán)重?fù)p害其電氣性能和長(zhǎng)期可靠性。因此，除氣泡工藝環(huán)節(jié)在先進(jìn)封裝流程中顯得尤為重要。本文將從氣泡形成的原因、影響以及除氣泡技術(shù)的原理和應(yīng)用等方面進(jìn)行詳細(xì)探討。

　　氣泡形成的原因

　　在半導(dǎo)體封裝過(guò)程中，氣泡的形成主要源于以下幾個(gè)方面：

　　1. 材料本身含有氣體：封裝材料在制備過(guò)程中可能混入空氣或其他氣體，這些氣體在封裝過(guò)程中若未有效排出，便會(huì)形成氣泡。

　　2. 工藝操作不當(dāng)：如攪拌過(guò)程中帶入空氣、封裝材料在固化前未充分排氣、基板或芯片表面清潔不徹底等，都可能導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生。

　　3. 化學(xué)反應(yīng)：封裝材料中的某些成分在固化過(guò)程中可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放氣體，從而形成氣泡。

　　氣泡對(duì)封裝的影響

　　氣泡對(duì)封裝產(chǎn)品的影響是多方面的：

　　1. 電氣性能下降：氣泡可能導(dǎo)致封裝體內(nèi)的電導(dǎo)通路中斷或電阻變化，影響信號(hào)的傳輸和器件的整體性能。

　　2. 熱應(yīng)力集中：氣泡區(qū)域在溫度變化時(shí)由于氣體和固體的熱膨脹系數(shù)不同，會(huì)產(chǎn)生額外的熱應(yīng)力，長(zhǎng)期作用下可能導(dǎo)致封裝體開(kāi)裂或失效。

　　3. 可靠性降低：氣泡的存在使得封裝體的密封性變差，易受外界環(huán)境的影響，如濕氣侵入導(dǎo)致腐蝕，從而降低產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

　　除氣泡技術(shù)的原理與應(yīng)用

　　為了有效去除封裝過(guò)程中的氣泡，業(yè)界發(fā)展了多種除氣泡技術(shù)，主要包括真空除泡、壓力除泡和機(jī)械攪拌除泡等。

　　真空除泡

　　真空除泡是最常用的除氣泡方法之一（比如ELT真空除泡機(jī)）。其原理是利用真空泵將封裝材料置于低壓環(huán)境中，使材料中的氣體分子因壓力差而膨脹、破裂并被抽出。真空除泡設(shè)備通常配備精密的控制系統(tǒng)，能夠精確控制真空度、排氣速率等參數(shù)，確保除泡效果的同時(shí)保護(hù)材料不受損害。在底部填充、灌封等工藝中，真空除泡技術(shù)被廣泛應(yīng)用，顯著提高了封裝產(chǎn)品的質(zhì)量和良率。

　　壓力除泡

　　壓力除泡則是通過(guò)施加外部壓力使封裝材料中的氣體分子受到壓縮，從而加速其溶解或逸出。這種方法常與真空除泡結(jié)合使用，形成真空+壓力交互切換的模式，以更有效地去除氣泡。壓力除泡設(shè)備在設(shè)計(jì)上需考慮材料的承壓能力和安全性，確保在高效除泡的同時(shí)不損壞封裝體。

　　機(jī)械攪拌除泡

　　機(jī)械攪拌除泡適用于粘度較低、易于流動(dòng)的封裝材料。通過(guò)攪拌使氣泡分散并漂浮到材料表面，再利用設(shè)備吹除或真空吸除氣泡。這種方法操作簡(jiǎn)單，但需注意攪拌速度和攪拌方式對(duì)材料性能的影響，避免引入新的缺陷。

　　結(jié)論

　　先進(jìn)封裝中的除氣泡工藝環(huán)節(jié)是確保封裝產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵步驟。通過(guò)深入分析氣泡形成的原因和影響，采用合適的除氣泡技術(shù)，可以有效解決封裝過(guò)程中的氣泡問(wèn)題。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)封裝質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，除氣泡技術(shù)將繼續(xù)向更高效、更智能的方向發(fā)展，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步提供有力支撐。在未來(lái)的封裝工藝中，我們期待看到更多創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)封裝技術(shù)向更高水平邁進(jìn)。

臺(tái)灣ELT作為除泡機(jī)品類開(kāi)創(chuàng)者，深耕半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)20余年，專注解決半導(dǎo)體先進(jìn)封裝中的氣泡問(wèn)題，提供多種制程工藝中的氣泡整體解決方案。對(duì)Mini/Micro LED、芯片貼合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填膠underfill、點(diǎn)膠封膠Dispensing、OCA lamination等工藝擁有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。想了解更多ELT除泡機(jī)信息，請(qǐng)?jiān)诰€或來(lái)電咨詢15262626897