led封裝(環(huán)氧樹脂篇)

1、LEDLED的封裝的封裝使用環(huán)氧樹脂。半導(dǎo)體封裝業(yè)占據(jù)了國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的主體地位，如何選擇電子封裝材料的問題顯得更加重要。根據(jù)資料顯示，90％以上的晶體管及70％~80％的集成電路已使用塑料封裝材料，而環(huán)氧樹脂封裝塑粉是最常見的塑料封裝材料。本文將對環(huán)氧樹脂封裝塑粉的成分、特性、使用材料加以介紹，希望對IC封裝工程師們在選擇材料、分析封裝機理方面有所幫助1封裝的目的半導(dǎo)體封裝使諸如二極管、晶體管、IC等為了維護(hù)本身的氣密性，并保護(hù)不受

2、周圍環(huán)境中濕度與溫度的影響，以及防止電子組件受到機械振動、沖擊產(chǎn)生破損而造成組件特性的變化。因此，封裝的目的有下列幾點：(1)防止?jié)駳獾扔赏獠壳秩耄?2)以機械方式支持導(dǎo)線；(3)有效地將內(nèi)部產(chǎn)生的熱排出；(4)提供能夠手持的形體。以陶瓷、金屬材料封裝的半導(dǎo)體組件的氣密性較佳，成本較高，適用于可靠性要求較高的使用場合。以塑料封裝的半導(dǎo)體組件的氣密性較差，但是成本低，因此成為電視機、電話機、計算機、收音機等民用品的主流。2封裝所使用的塑料

3、材料半導(dǎo)體產(chǎn)品的封裝大部分都采用環(huán)氧樹脂。它具有的一般特性包括：成形性、耐熱性、良好的機械強度及電器絕緣性。同時為防止對封裝產(chǎn)品的特性劣化，樹脂的熱膨脹系數(shù)要小，水蒸氣的透過性要小，不含對元件有影響的不純物，引線腳(LEAD)的接著性要良好。單純的一種樹脂要能完全滿足上述特性是很困難的，因此大多數(shù)樹脂中均加入填充劑、偶合劑、硬化劑等而成為復(fù)合材料來使用。一般說來環(huán)氧樹脂比其它樹脂更具有優(yōu)越的電氣性、接著性及良好的低壓成形流動性，并且價格

4、便宜，因此成為最常用的半導(dǎo)體塑封材料。3環(huán)氧樹脂膠粉的組成一般使用的封裝膠粉中除了環(huán)氧樹脂之外，還含有硬化劑、促進(jìn)劑、抗燃劑、偶合劑、脫模劑、填充料、顏料、潤滑劑等成分，現(xiàn)分別介紹如下：31環(huán)氧樹脂(EPOXYRESIN)使用在封裝塑粉中的環(huán)氧樹脂種類有雙酚A系(BISPHENOLA)、NOVOLACEPOXY、環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂(CYCLICALIPHATICEPOXY)、環(huán)氧化的丁二烯等。封裝塑粉所選用的環(huán)氧樹脂必須含有較低的離子含

5、量，3)改善熱傳導(dǎo)；4)吸收反應(yīng)熱；5)改善硬化樹脂的機械性質(zhì)與電學(xué)性質(zhì)；6)降低塑粉成本。352填充料的種類使用于環(huán)氧樹脂塑粉中的填充料，除了要能改善電絕緣性、電介質(zhì)特性之外，尚須具有化學(xué)安定性及低吸濕性。一般常用的填充料有以下幾種：(1)石英；(2)高純度二氧化硅(使用最為廣泛)；(3)氫氧化鋁4)氧化鋁；(5)云母粉末；(6)碳化硅。353二氧化硅(SiO2Silica)環(huán)氧樹脂的熱膨脹系數(shù)平均約為65106m／cm／℃；，比對封

6、裝樹脂中的金屬埋人件的熱膨脹系數(shù)大很多。半導(dǎo)體所用的框架(LEADFRAME)與環(huán)氧樹脂相差甚遠(yuǎn)。若以純樹脂來封裝半導(dǎo)體元件，由于彼此間熱膨脹系數(shù)的差異及元件工作時所產(chǎn)生的熱，將會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及熱應(yīng)力而造成封裝材料的龜裂。因此加入塑粉中的填充料，除了要能減少樹脂與金屬埋入件間的熱膨脹系數(shù)外，也要具有良好的導(dǎo)熱功能。二氧化硅粉末可分成結(jié)晶性二氧化硅及熔融二氧化硅。結(jié)晶性二氧化磚具有較佳的導(dǎo)熱性但熱膨脹系數(shù)較大，對熱沖擊的抵抗性差。熔融二氧化

7、硅的導(dǎo)熱性質(zhì)較差，但卻擁有較小的熱膨脹系數(shù)，對熱沖擊的抵抗性較佳。表2是熔融性與結(jié)晶性二氧化硅充填的環(huán)氧樹脂膠粉的性質(zhì)比較，可看出熔融性二氧化硅除了導(dǎo)熱性質(zhì)較差外，撓曲強度及耐濕性均低于結(jié)晶性二氧化硅。此外，填充料用量的多少以及粒子的大小、形狀、粒度分布等對于塑粉在移送成形(Transfermolding)時的流動性，以及封裝后成品的電氣性質(zhì)均會造成影響，這些因素在選用填充料時均要加以考慮。36偶合劑(COUPLIUNGAGENT)在環(huán)