EPOXY材料介绍.ppt

1 前言2 本文2 1银胶接合剂的成分Epoxyadhesivecomposition2 2银胶接合剂成分的功能Epoxyadhesivecompositionfunction2 3银胶接合剂烘烤的化学性质CurechemistryforEpoxysystem2 4微差扫瞄热量曲线图DSCcurve differentialscanningcalorimetrycurve 2 5弯曲弹性系数ModulusofFlexureelasticity2 6银胶制造流程EpoxyadhesiveManufacturingProcess2 7银胶接合剂资料表datesheetforEpoxyadhesive2 8银胶接合剂之选择Epoxyadhesiveselection 目录 目的 本课程为银胶之制造流程介绍与其应用 您了解银胶接合之物理特性及其制造流程 1 前言 银胶接合剂是为了将芯片固定在基板或钉架所使用之接合剂 有含银填料 Filler 之导电性型与含二氧化矽 Silica 或铁弗龙 PTFE 填料之绝缘型两种 导电性型与绝缘型的填料是完全不同 导电性型一般是使用银粉 银粉有球状 树枝状 鳞片型等形态 这些银粉的混合技术是决定银胶接合剂的各种特性的重点 绝缘型的填料虽只要是绝缘粉末即可 但大部分使用热传导性较佳之二氧化矽 一般银胶接合剂是10 35g装的注射筒 Syringe 保存于 18 C冷冻库中 2 本文 银胶接合剂的成分表 2 1银胶接合剂的成分Epoxyadhesivecomposition 2 2银胶接合剂成分的功能Epoxypastecompositionfunction 2 3银胶接合剂烘烤的化学性质CurechemistryforEpoxysystem 2 4微差扫瞄热量曲线图DSCcurve differentialscanningcalorimetrycurve 微差扫描热量曲线图是指银胶接合剂热性质对加热速率或时间变化曲线图 藉由银胶接合剂对加热速率或时间变化曲线 提供给客户作烘烤条件设定之参考 Temperature oC HeatFlow W g 所谓弯曲弹性系数是指将硬化后之银胶接合剂 进行定量之弯曲时 藉由银胶接合剂复原的反作用力计算出来 也就是当产品进行热循环 HeatCycle 实验时 银胶接合剂对芯片产生的应力 因此要防止产品破坏取低弯曲弹性系数较有利 2 5弯曲弹性系数ModulusofFlexureelasticity 2 6银胶制造流程EpoxyadhesiveManufacturingProcess 由于银粉和氧化铝及铁弗龙非常薄及平坦很难加以量测或无法量测其银粉尺寸大小 所以一般以光扫描机来计算其银粉尺寸大小 一般通常以平均表面积 来作为银粉的量测值 以下为505和505MT平均表面积 5050 74m2 g505MT0 61m2 g 2 6 1原材料的入料检验RawMaterialIncomingInspection 原材料如主剂 环氧树酯 和硬化剂 胺系 及填料 银粉 经过原物料检验合格后 依据其所需调配之比重 以天平加以秤重 2 6 2原材料之秤重Rawmaterialweighing 主剂 环氧树酯 和硬化剂 胺系 及填料 银粉 经过检验后及以天平秤重后 随即倒入混合搅拌机 作搅拌混合之动作 混合搅拌机一边抽真空 一边搅拌 以防空气慎入混合之材料中 以免造成混合不均匀和气泡之情形产生 2 6 3主剂 环氧树酯 和硬化剂 胺系 及填料 银粉 之混合EpoxyandHardness Amine andFiller Silverflak mixing 2 6 4制程中之黏度检验ViscometerforinProcessviscositycheck 经搅拌混合主剂 环氧树酯 和硬化剂 胺系 及填料 银粉 必须以黏度测试机 一般均使用E型黏度计 来测试其黏度 是否合乎客户要求之黏度规格 2 6 5注射筒之装填SyringeFilling 经搅拌混合主剂 环氧树酯 和硬化剂 胺系 及填料 银粉 经过黏度检验合乎客户要求规格后 随即以装填机装将混合完成之银胶接合剂 依造订单所需之重量 装填至注射筒内 2 6 6银胶接合剂之出货检验EpoxypasteFinalTest 2 6 6 1黏度最终检验Viscometerforfinalviscositycheck银胶接合剂出货时 必须以黏度测试机测试其黏度 来决定银胶接合剂其使用期限及是否合乎客户制程上黏晶机所要求的工作能力 以达到合乎客户要求之黏度规格 2 6 6 2推晶强度能力最终检验Dieshareforfinalcheck银胶接合剂出货时 必须以推晶强度测试机测试其推晶强度黏度 来决定银胶接合剂之接合强度是否合乎客户所要求之推晶能力 2 6 6 3电性量测EpoxypasteElectricalmeasure 银胶接合剂出货时 必须做以下之量测 以确认其电性之阻抗值合乎客户要求规格 ConductivityPrinciples VolumeResistivityTest CrossSectionArea GlassSlide Adhesive Length V i ConductivityPrinciples BondJointResistivityTest 2 7银胶接合剂资料表datesheetforEpoxyadhesive 银胶接合剂出货时 会提供出货时所作之检验项目之数据 以提供客户作为入货检验之依据 并依其特性 选择适用之制程条件及方法 2 8银胶接合剂之选择Epoxyadhesiveselection 2 8 1接合强度Adhesion 一般以推晶强度 来评定银胶接合剂的接合强度能力 但这只是其中一种初步确认方式 而一般则会将产品作信赖度测试 以决定其接合强度是否合乎产品之要求 MIL STD 883EMETHOD2019 5DIESHEARSTRENGTH ViewofCuredAdhesiveBondedontoUncontrolledSolderMask 2 8 3孔洞Void 孔洞是指银胶接合剂内发生气泡 裂纹 涂装残留部分之孔洞 当孔洞发生时 芯片接合强度与电气特性除了会劣化外 再信赖度实验中亦会成为裂缝 Crack 之原因 MetallographicCross sectionoftheDieBondShowingVoids 2 8 4热及电性Thermal Electricalconductivity 热及电性的考量 在银胶接合剂也是很重要的一环 如果热及电性不佳 将会影响产品上板 SMT 后 引发其功能性缺点 Functionfail 及导致产品发生劣化之情形 Configurationforqjc Junction to CaseThermalResistance Measurements coolingwater thermaltestdie casethermocouple coolingjacket CuWheatsink interconnectprintedwiringboard coolingjackettoheatsinkclamp 2 8 5应力Stress 应力的考量 在银胶接合剂为最重要的一环 如果应力太大 不只是在制程中发生裂缝之情形 亦会影响产品上板 SMT 后 引发其功能性缺点 Functionfail 及导致产品发生劣化裂缝之情形 whereK geometricconstant a substrate coefficientofthermalexpansionoftheleadframea Si coefficientofthermalexpansionofsiliconDT temperaturedifferencebetweencuretemperatureandtesttemperatureE db modulusofelasticityofthediebondmediumE Si modulusofelasticityofsiliconL lengthofthedieX bon