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Verfahren zur Minimierung von Verbiegungen bei Kunststoffgehäuse (WARPAGE) mittels definierter Temeperatureinwirkung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016949D
Original Publication Date: 1999-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 1 page(s) / 15K

Publishing Venue

Siemens

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Knut Kahlisch: AUTHOR [+3]

Abstract

Während der Konzeption der Herstellung einer integrierten Schaltung, die in ein Kunststoffgehäuse eingebettet ist, wird das Gesamtsystem Leadframe-Chip- Epoxyharzmasse so aufeinander abgestimmt, daß sich das Gehäuseober- und das Gehäuseunterteil in einem nahezu spannungsfreien Zustand befinden. Werden außerhalb des so hergestellten Gleichgewichts zusätzliche Shrink-Maßnahmen nötig, kann sich aufgrund inhomogener Epoxyharz-Verteilung, chemischen Schrumpfens des Duroplastwerkstoffes bei der Polymerisation und unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwandten Materialien das beschriebene Gleichgewicht dahingehend verändern, daß Spannungen eingebaut werden, die in der Folge zu einer Verkrümmung des Gehäuses führen (Warpage- Effekt). Überschreitet die Verkrümmung des Gehäuses eine bestimmten Toleranzbereich, wird grundsätzlich die Kontaktierbarkeit des Bausteins nachteilig beeinflußt. Um den Warpage-Effekt teilweise zu korrigieren sind Verfahren bekannt, die diesem Effekt über ein Leadframe-Redesign (z.B. Downset) entgegenwirken. Eine weitere Möglichkeit diesem Effekt entgegenzuwirken stellt der Austausch der Moldwerkzeuge dar. Da die beschriebenen Maßnahmen mit erheblichem Aufwand verbunden sind, ist es zweckmäßig das Problem durch das Einführen eines sogenannten Baking-Prozesses nach dem Mold- Prozeß zu lösen, der die eingefrorenen Spannungen beseitigt. Hierbei wird der sogenannte Dichtsteg, der beim Mold-Prozeß ein Austreten der Preßmasse verhindert, vor dem eigentlichen Baking-Prozeß entfernt, so daß sich der Baustein bei erneutem Erwärmen über die Glasübergangstemperatur (> 140°C) infolge des fehlenden Dichtsteges vorteilhaft entspannt, somit der Warpage-Effekt minimiert wird.

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Bauelemente

Verfahren zur Minimierung von Verbiegungen bei Kunststoffgehäuse(WARPAGE) mittels definierter Temeperatureinwirkung

Idee: Knut Kahlisch, Eisenhüttenstadt; Andreas Hippe, Pappritz;

Ulrich Vidal, Regensburg

Während der Konzeption der Herstellung einer integrierten Schaltung, die in einKunststoffgehäuse eingebettet ist, wird das Gesamtsystem Leadframe-Chip-Epoxyharzmasse so aufeinander abgestimmt, daß sich das Gehäuseober- und dasGehäuseunterteil in einem nahezu spannungsfreien Zustand befinden. Werden außerhalb desso hergestellten Gleichgewichts zusätzliche Shrink-Maßnahmen nötig, kann sich aufgrundinhomogener Epoxyharz-Verteilung, chemischen Schrumpfens des Duroplastwerkstoffes beider Polymerisation und unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwandtenMaterialien das beschriebene Gleichgewicht dahingehend verändern, daß Spannungeneingebaut werden, die in der Folge zu einer Verkrümmung des Gehäuses führen (Warpage-Effekt). Überschreitet die Verkrümmung des Gehäuses eine bestimmten Toleranzbereich,wird grundsätzlich die Kontaktierbarkeit des Bausteins nachteilig beeinflußt.

Um den Warpage-Effekt teilweise zu korrigieren sind Verfahren bekannt, die diesem Effektüber ein Leadframe-Redesign (z.B. Downset) entgegenwirken. Eine weitere Möglichkeitdiesem Effekt entgegenzuwirken stellt der Austausch der Moldwerkzeuge dar. Da diebeschriebenen Maßnahmen mit erheblichem Aufwand verbunden sind, ist es zweckmäßigdas Problem durch d...