《芯片封装后未测试品粘连及边缘残胶的多维度工艺与材料失效分析》
从半导体封装工艺与材料科学的专业角度,封装后未测试芯片出现粘连且边缘残胶的现象,核心源于 **“粘性物质的产生→残留→未被有效清除”** 的连锁问题,可从以下四大维度拆解原因:
一、贴片(Die Attach)工艺:粘结胶涂布与固化失控
芯片固定(Die Attach)是将裸芯片(Die)粘贴到引线框架 / 基板的关键工序,此环节粘结胶(如环氧树脂基、硅胶基胶粘剂)的工艺参数偏离标准,是残胶粘连的直接诱因:
- 点胶量过饱和:点胶设备的压力、时间、针头规格等参数设置不当,导致粘结胶溢出至芯片边缘甚至相邻芯片的间隙,形成 “过量胶层”。
- 固化工艺异常:粘结胶的 ** 温度固化曲线(升温速率、峰值温度、保温时间)** 不符合供应商规格书要求,可能导致两种极端情况:
- 胶水 “未完全固化”:残留粘性官能团,使芯片表面仍具粘性;
- 胶水 “过度流动”:高温下胶层超出目标区域扩散,冷却后粘连相邻芯片。
二、封装辅助材料:粘性载体 / 保护膜的热稳定性不足
封装流程中,芯片分拣、运输常使用粘性载体(如蓝膜、临时键合膜),若载体的胶层热稳定性差,在封装高温工艺(如塑封固化的 175℃以上环境)下会发生降解、迁移:
- 胶层成分(如压敏胶的有机聚合物链)在高温下从 “固态粘性” 转变为 “半流动粘性”,并转移至芯片表面 / 边缘,形成粘性残基,直接导致芯片间粘连。
- 参考半导体 “临时键合 - 解键合” 工艺对载体膜的要求,若载体胶层为 “热敏感型”,高温下胶层的 “粘性窗口” 会异常扩大,成为粘连的潜在风险。