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解決方案 | 如何改善IC氣泡問題?
發布時間:2023/03/15 14:58

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一、主講內容

      
       1、改善主題與目標設定                                                 

      
       2、現況描述                                                                

      
       3、緊急糾正措施及效果                                                 

      
       4、IC氣泡原因分析                                                       

      
       5、對策制定與實施                                                       

      
       6、持續改善計劃                                                          

     
       7、效果確認                                                            

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二、現況描述

1、在生產過程中,針對一些生產不良及客退不良品分析發現,有一定比例的不良為IC氣泡所致,具體圖片如下:圖片圖片





三、緊急糾正措施

出現此問題后經逐一分析,針對性的采取了一系列的相關措施進行糾正預防,具體改善情況如下:
相關物料及輔材的變更

01
a.ACF由先前的CP6920變更為AC-8955 (7月10日全部切斷替換)
b.清洗溶液由先前的丙酮變更為酒精+石油醚的配比溶液 (7月12日全部切斷替換) c.變更FOG ACF的寬度,1.5mm變更到1.0mm。d.變更硅膠皮的厚度,從0.35mm變更到0.2mm




生產工藝變更

02
a. COG邦定參數的變更: 原使用210℃,5秒,現更改為225℃,6秒
b. 生產工藝流程的變更: 原先是FPC壓貼完,功能測試后直接打膠;現變更為功能測試完先進行烘烤后再打膠.(烘烤參數條件: 60℃,30分鐘)


 


設備方面的改善

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03
a. 改變FOG壓著位置,使IC面搭到石英墊臺上,并根據ACF固化后特性,測量FOG邦定時IC受熱溫度均≤130 ℃以下
 b. 變更壓頭寬度,從1.2mm變更到1.0mm

緊急糾正措施效果

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04
通過以上這些改善,在后續的不良品分析及客退品處理中,還是發現IC氣泡問題依然存在,只是程度和數量有所減少:


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小結:通過前期做的一些改善,在后續持續生產中又屢屢發生,說明我們在生產的過程控制上存在較大的隱患,需作進一步的分析及改善。
總 結



通過前期的一系實驗分析,IC產生氣泡問題基本上可以鎖定在COG段,主要有以下幾點:


 (1)IC的ACF壓貼時固化不好,當產品工作時因電流發熱在ACF沒固化好的位置就會產生脫離的現象,產生IC氣泡。(通過前期的一系列壓貼參數評估驗證,我們基本上可以排除ACF的固化問題)
(2)壓貼后的產品ACF里面含有水分或其它雜質,壓貼當時因溫度較高,水分以水蒸氣的形式分散在IC壓貼位置的ACF里面(當時不易發現),當放置一段時間,產品回歸常溫狀態時,水蒸氣凝聚成水滴,最后導致ACF與LCD脫離,產生所謂的IC氣泡。
(3)IC壓貼區域表面存在臟污或(油污),導致在ACF貼附時ACF不能與LCD充分接觸粘合,隨著時間的推移,臟污或(油污)分子 產生變化或膨脹導致ACF層與LCD脫離,產生IC氣泡。
(4)IC工作時局部工作大電流,導致固化后的ACF再次受熱后與LCD,IC脫離。(與產品的設計有關)





四、針對IC氣泡的類型作進一步分析(1)

1、針對A類氣泡,主要發生在IC的兩端,成大面積彩虹狀水氣氣泡,在顯微鏡下搬掉IC,在氣泡位置存在有液體水珠現象


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工藝分析邦定區域存在水分的情況主要有以幾個原因:
 1)ACF在使用前未完全解凍(解凍時間未達到1小時以上)
 2)在ACF貼附之前,LCD的PAD面位置存在的水氣,水氣的來源一種可能是擦試的酒精未恢發干,另一種就是車間的濕度過大,空氣中夾雜的水氣成份較多。
 3)ACF來料存在水份雜質(存在的可能性較?。?/span>
2、針對B類氣泡,氣泡成小團狀,發生位置沒有規律性圖片




從以上圖片表現,此類氣泡基本上發生在LCD有污跡的地方,造成的原因如下:
1) LCD本身很臟,現行的PAM,擦試清洗達不到效果
 2) 清洗溶液及等離子劑的純度不夠,溶劑中含有雜質
3、針對C類氣泡,氣泡主要發生在返修及重工產品上,表現位置主要集中在IC的輸入端


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針對此類(如上圖氣泡),工藝分析主要造成的原因如下:
 1) 我們現行使用的ACF去除劑腐蝕性太強,腐蝕速度太快,在重工FPC返修時,去除劑滲入到IC下面,將IC的ACF也腐蝕了,滲進IC里面形成IC氣泡現象.
2) 返修作業員的操作方法不當及返修技能不強引起
產生氣泡因子分析總結
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屹立芯創 · 除泡品類開創者



屹立芯創作為除泡品類開創者,深耕半導體先進封裝技術20余年,專注解決半導體先進封裝中的氣泡問題,提供多種制程工藝中的氣泡整體解決方案。對Mini/Micro LED、芯片貼合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填膠underfill、點膠封膠Dispensing、OCA lamination等工藝擁有成熟應用經驗。


屹立芯創以核心的熱流和氣壓兩大技術,持續自主研發與制造除泡品類體系,專注提升良率助力產業發展,專業提供提供半導體產業先進封裝領域氣泡解決方案,現已成功賦能半導體、汽車、新能源、5G/IoT等細分領域。

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