SD卡用環(huán)保塑封料研究

王殿年，李 進(jìn)，郭本東

（長(zhǎng)興電子材料有限公司，江蘇 昆山 215301）

1 引言

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品日益豐富，MP3、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品上的存儲(chǔ)元件也在不斷發(fā)展，目前最流行的數(shù)碼存儲(chǔ)設(shè)備是SD卡。SD卡主要適用于數(shù)碼相機(jī)、PDA、手機(jī)、GPS、多媒體播放器等眾多數(shù)碼設(shè)備，在其成本降低的同時(shí)其傳輸速率在不斷提高，為保持SD卡優(yōu)質(zhì)存儲(chǔ)性與平穩(wěn)的存儲(chǔ)速率，對(duì)所使用的環(huán)保塑封料提出了更高的要求，如低吸濕性、高流動(dòng)性、低粘度、低收縮率、高可靠性等等，同時(shí)也對(duì)環(huán)氧塑封料低成本、簡(jiǎn)單生產(chǎn)工藝及適合大規(guī)模生產(chǎn)提出了客觀現(xiàn)實(shí)的要求。

2 實(shí)驗(yàn)分析

2.1 主要原料及組成

2.2 SD卡用塑封料特性分析

2.2.1 低粘度（防止Wire Sweep）

特殊促進(jìn)劑的使用，使得塑封料在高溫條件下才具有較高的反應(yīng)活性，在低溫條件下具有較好的安定性。使用特殊促進(jìn)劑使得產(chǎn)品在molding過(guò)程可較長(zhǎng)時(shí)間處于低粘度區(qū)間，即塑封料具有較寬的working window。

2.2.2 高流動(dòng)性

使用合適的硅粉粒徑組合，以增加配方的流動(dòng)特性。

2.2.3 低翹曲（Warpage）、低吸水率

高的灰份含量和特殊結(jié)晶型樹(shù)脂的使用，保證配方本身在設(shè)計(jì)初就具有低翹曲、低吸水率的特性。

2.2.4 高可靠性

特殊結(jié)晶型樹(shù)脂及silane的使用使得配方設(shè)計(jì)在理論上具備高可靠性的特性，塑封料開(kāi)發(fā)初期以試驗(yàn)的方式進(jìn)行了驗(yàn)證。

2.3 樣品制備

如表1中所示的原料及含量制備不同組分的樣品，經(jīng)細(xì)粉碎及充分混合，在25℃/95℃的冷、熱滾輪（two-roller）上熔融及混煉（kneading），反應(yīng)生成的半成品刮下呈約2.5mm的薄片狀，再經(jīng)冷卻、粉碎及混合過(guò)程，并壓制成餅料進(jìn)行特性及可靠性評(píng)估測(cè)試。

2.4 性能測(cè)試方法

（1）高壓蒸煮（121℃，2.0atm）吸濕實(shí)驗(yàn)（PCT）；

（2）產(chǎn)品Tg及膨脹系數(shù)（CET-1，CET-2）測(cè)試（TMA）；

（3）機(jī)械強(qiáng)度（flexural strength，flexural modulus）測(cè)試（HT-9102萬(wàn)用拉力機(jī)）；

（4）收縮率測(cè)試；

（5）模擬封裝可靠性測(cè)試，流程為：Molding→PMC→C-SAM→LEVEL2→C-SAM。（備注：Level 2：Bake 125℃/24h，Soak 60℃，60%RH，120h；IR-reflow 260℃×3 times。）

3 結(jié)果與討論

3.1 性能測(cè)試結(jié)果

以表1配方為基本組成，比照配方設(shè)計(jì)比制備粉料，進(jìn)行相關(guān)特性測(cè)試，具體結(jié)果如表2。

3.2 可靠性測(cè)試評(píng)估

測(cè)試條件如下：

PKG：LQFP-48L，Soaking : 60℃/60%,120h（level 2），IR : 260℃×3times。測(cè)試結(jié)果如表3。

分層掃描結(jié)果見(jiàn)圖1。

從以上性能測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，與配方開(kāi)發(fā)初期的特性設(shè)計(jì)要求相符，具有低吸水率、低收縮率、高模流性；另從內(nèi)部可靠性評(píng)估結(jié)果來(lái)看，以LQFP-48L封裝測(cè)試，可通過(guò)LEVEL2（IPC/JEDEC J-STD-020D）的考核。

3.3 SD卡產(chǎn)品評(píng)估測(cè)試

客戶端評(píng)估結(jié)果及與某競(jìng)爭(zhēng)品的比較見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)EK5600GHL產(chǎn)品在沖絲和翹曲方面都要優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)品。沖絲結(jié)果及與競(jìng)爭(zhēng)品的對(duì)比見(jiàn)圖2。

4 結(jié)論

存儲(chǔ)卡封裝技術(shù)在過(guò)去十年中發(fā)生了顯著變化，從傳統(tǒng)的由EMS公司進(jìn)行PCB板表面貼裝到更加復(fù)雜的由半導(dǎo)體封裝公司制造的多芯片堆疊封裝。這些封裝技術(shù)使得卡越來(lái)越小、性價(jià)比更高，而且可以支持更多的市場(chǎng)應(yīng)用，所占市場(chǎng)份額勢(shì)必越來(lái)越大。

在使用特定結(jié)晶型樹(shù)脂的同時(shí)，結(jié)合使用特殊的偶聯(lián)劑，長(zhǎng)興電子材料（昆山）有限公司已開(kāi)發(fā)出滿足SD卡封裝用環(huán)氧塑封料EK5600GHL，從測(cè)試特性數(shù)據(jù)及客戶端評(píng)估結(jié)果來(lái)看，EK5600GHL產(chǎn)品具有低粘度、0.22%的低收縮率、130cm以上的高流動(dòng)性及滿足Level 1的高可靠性等特性，可滿足SD卡的封裝要求。