以下文章來源于學習那些事，作者小陳婆婆

塑封與電鍍

塑封是電子元器件和集成電路制造中的一個重要環節，它涉及到將各個部件合理布置、組裝、連接，并與外部環境隔離，以保護元器件免受水分、塵埃和有害氣體的侵蝕，同時減緩振動、防止外來損傷，以及穩定元器件參數。

電鍍在功率半導體制程中占據著舉足輕重的地位，它貫穿于芯片的前端制程至后端的封裝工序，是提升功率器件性能與可靠性的關鍵技術。

本文對塑封與電鍍做介紹，分述如下：

塑封

電鍍

1塑封

塑封的定義與重要性

塑封通過流動包覆的方式，將裸芯片及完成內互聯后的半成品包封起來，使之與外界環境隔絕。固化后形成的保護層為下一步的電子組裝提供了可加工的電子個體。這個環節對于保證元器件的性能和穩定性至關重要，因此通常被視為封裝工藝的代表。

塑封料的性能要求與成分

性能優異的塑封料需要滿足以下要求：較低的介電常數和介電損耗因子，以提高運行速度；較高的耐熱性、導熱性、絕緣性；優異的力學性能、阻燃性、電絕緣性；與硅等元器件匹配且可調的熱線脹系數；優異的化學穩定性和機械性能。

常用的塑封料主要由環氧樹脂、填料以及其他微量的添加劑組成。其中，環氧樹脂是主要的黏合劑，而填料則對塑封料的性能有重要影響。

塑封料的流動性與影響因素

塑封料的流動性主要與其中的固體顆粒含量有關。固體顆粒含量越少，黏度越低，流動性越好。塑封料的流動性在塑封過程中會先變好后變差，這主要是由于塑封料中的成分隨著溫度的上升逐漸變為液態參與反應，導致固體顆粒減少。

然而，由于反應是不可逆的，當物質經液態再次轉化為固態后，這種顆粒將不再會變回液態。

影響塑封料流動性的主要因素包括塑封料的預熱程度、金型溫度、型腔傳導壓力和速度等。此外，塑封料的密度也對其流動性及玻璃化狀態持續時間有影響。

塑封常見的不良與解決方法

1)封裝體成型不完整。發生的主要原因為氣道堵塞、金型有異物、塑封料注射時間太長等。

2)封裝體破裂/芯片露出/裂紋。發生的主要原因為封裝體受外力撞擊，框架變形等。

3)封裝體上下或者左右錯位。發生的主要原因為上下金型前后左右有錯位， 框架在金型上定位不準，上下金型前后左右溫差太大等。

4)封裝體上有小氣泡。發生的主要原因為塑封料質量有問題，成型參數不正確，模具壓力不夠，氣道堵塞等。

5)塑封溢飛邊(FLASH)。引腳上有一層塑封產生的薄膜，或封裝體上有塑封產生的較薄的飛邊，發生的主要原因為引腳變形造成的尺寸偏差，塑封金型磨損，密封性不好，成型壓力不足，塑封料流動性過高等。

2電鍍

電鍍在功率器件制造中的作用

在功率器件的制造流程中，電鍍工藝不僅實現了芯片正面與背面的金屬導出，還優化了功率器件的性能。

芯片正面金屬導出：通過電鍍，在芯片正面的鋁基材上沉積鎳、鈀、金三層金屬。金層確保了芯片與金線的可靠連接，保證了電路的穩定運行。同時，鈀層的加入有效防止了鎳離子遷移到金層，避免了黑金現象，提升了焊接的牢固性。

芯片背面金屬導出：對于大功率器件而言，背面金屬層的厚度至關重要。傳統的真空熱蒸方式難以達到所需的厚度，而電鍍技術則可將背面金屬層厚度提升至80μm左右，確保功率器件在高電壓、大電流環境下的穩定運行。通過先真空熱蒸再電鍍的方式，實現了背面金屬層的優化，提升了功率器件的性能。

TO類功率器件的電鍍工藝

TO類功率器件的電鍍屬于引線框架類電鍍，旨在提升功率器件的可焊性與耐腐蝕性。電鍍前，需進行去飛邊處理，以去除塑封過程中產生的多余塑封料與表面薄膜。

去飛邊處理：去飛邊是電鍍前的關鍵步驟，它確保了功率器件的電氣連接不受影響。目前主要采用電化學軟化加高壓去除或化學浸泡軟化加高壓去除兩種方式。這兩種方式均能有效去除飛邊，同時避免對塑封表面造成損傷。

電鍍錫層：在芯片引腳上鍍覆一層金屬錫層，不僅提升了功率器件的可焊性，還保證了其長期使用的耐腐蝕性。這一步驟對于功率器件的封裝與可靠性至關重要。

電鍍技術的未來發展

隨著科技的進步與功率器件需求的提升，電鍍技術將持續發展。未來，電鍍技術將更加注重環保、高效與智能化。通過優化電鍍工藝、提升電鍍效率與精度，以及開發新型環保電鍍材料，電鍍技術將為功率器件的制造提供更加強有力的支持。

新的去飛邊技術——激光燒灼

激光燒灼作為一種新興的去飛邊方式，以其原理簡單、定位精準的特點，在功率模塊等高附加值封裝中得到了應用。盡管其效率相對較低且成本較高，但其在處理復雜形狀和微小結構時的優勢，使得它成為處理高精度封裝體的理想選擇。

同時，電鍍技術與其他先進技術的融合也將成為趨勢。例如，將電鍍技術與3D打印、納米技術等相結合，可開發出具有更高性能、更小型化的功率器件，滿足未來電子設備對功率器件的更高要求。