绿色封装的环保要求引发了环氧树脂塑封料的更新换代,在旧有塑封料中所广泛采用的Sb2O3阻燃剂被金属氧化物或者其他方案所替代,而由于无铅焊接所产生的更高的耐潮气性(MSL)要求使得树脂材料也随之变化。不论众多的塑封料厂家所开发的绿色塑封料组成如何,我们都可以发现这样的趋势:①为了引入更高的填料含量,更低黏度的树脂材料被采用;②为防止更严苛温湿试验中的分层,塑封料的粘接性能不断加强。
无论是以上哪种改变,对于封装厂而言,塑封料的粘性增强了,因此引发的粘模问题也接踵而来。不少绿色封装业者抱怨原本800~900个shots清模一次,变成了每400个shots清模一次。
就清模材料业者而言,尽管对材料的需求会因为清模次数的增加而升高。但他们也有苦恼,因为清模材料不仅需要解决如何能够有效地将粘结在模具表面的塑封料清干净的问题,还面对着减少清模时间从而提高了封装厂产能的问题。
其他清洗技术的进步
除了本文主要讲述的两种清模材料以外,其他的清模方法也在改进当中。
(1)传统的化学清洗可能会变的更加方便
在模具翻新中历来采用NaOH溶液乳化法或者N甲苯基吡咯烷、氨丙醇等溶剂加热溶解法。但是如果在日常制程中采用,则要不断拆装模具,同时化学方法会进入杂质离子,造成产品电性能的失效。但仍然有业者开始研究喷洗的方式,毕竟化学清洗的效果还是颇吸引人的。
(2)机械清洗方法的改进
某些设备制造商对在普通注塑模具喷砂清洗方法进行改进,力图使之可以适用于半导体封装模具。同时,ASA也在不遗余力的推销它的激光清洗机。如果可以不拆除模具操作的话,无论是三聚氰胺、橡胶片还是化学清洗相比,机械清洗的方法都算得上是很高效的。更何况,在提倡环保的今天,机械或者激光清洗更避免了资源的浪费和化学品产生的污染。当然,这也需要封装厂更多的固定投入。
清模材料需求的预测
化学清洗和机械清洗都还不太成熟,或无法方便地使用。所以,无论是由绿色封装的增长所引发,还是受中国半导体封装行业超过20%的年增长率所带动,清模材料的需求都将会稳步增长。
根据笔者预测,SOP和QFP绿色环氧树脂的采用以及非绿色要求产品产量的高速增长,将会拉动清模胶片年增长率到40%左右。而LQFP、QFN、BGA所用的清模料中,清模胶片将逐渐成为主角,但因为这些产品的基数不大,所以对清模胶片的增量影响有限。
同时,虽然清模材料总体需求将呈现上升趋势,但总体增量并不会在三聚氰胺清模料上得到太多体现,预计三年内,三聚氰胺将保持3%左右的年增长率。之后,随着竞争产品的逐渐成熟,对三聚氰胺的需求甚至会出现下滑的趋势。
结论
本文所主要论述的两种清模材料在相当长的一段时间内,将保持在半导体封装模具清洗市场的主导地位。而如何提高清模效果和生产效率,同时降低封装厂的成本,将是清模材料的长期任务。
而对于橡胶清模片这个新贵而言,要真正占据主导地位,还需要继续进行自身的完善,针对小模腔的填充问题提出更好的解决方案,同时降低成本。但无论如何,对于提高封装厂的生产效率而言,它具有先天的优势。