模塑料处理自动化：模塑料处理不当对策

摘要

本文旨在发现并消除环氧模塑料(EMC)解冻过程存在的缺点，预防模塑料处理不当事故，例如，用错模塑料、模塑料未完全解冻或过保质期。 本文针对高风险问题开发出了模塑料处理自动化解决方案，例如，模塑料追溯条码、解冻柜解冻室门禁系统、模塑料状态自动化监测图显，以及批次交易系统升级到连接EMC状态和品名。总的来说，这可以防止因人工操作而导致的判断失误或失职。 该项目能够消除可能发生的与EMC解冻有关的模塑料处理不当问题，并且避免因批次加工不良而造成的潜在的经济损失。

关键字：环氧模塑料；材料处理；自动化；解冻。

1. 前言

解冻是在塑封成型前EMC准备过程中的一个重要工序，可以防止模塑料变质和材料性能下降，影响集成电路（IC）的质量和可靠性。EMC对外部环境条件敏感，因为固化度受到环境条件影响。

EMC固化通常分为四个阶段，解冻是EMC出厂后运输到仓库冷藏阶段B的末段，如图1所示。

为了解冻模塑料，从温度为5°C或更低的冷库中取出EMC，经过一个分阶段的固化过程，通常是在室内环境中解冻24小时，室温通常设在23°C±3°（21°C至24°C），相对湿度40至55％RH（41％至51％），如图2所示。此后，按照规定的开袋保质期(floor life)，将EMC装入压模机压模。开袋保质期一旦到期，则认为EMC已过保质期，应妥当处置。解冻的主要目的是防止水汽进入密封袋。如果不除湿，模塑料将会导致加工缺陷，例如，封装空隙、起泡或不完整。在后期封装或客户制造过程中施加热量时，水分还会引起可靠性问题，例如，焊盘或引线腐蚀、分层或爆米花现象。

1. 模塑料处理不当

EMC处理不当包括用错EMC料、EMC过保质期和EMC不完全解冻。用错EMC料是指使用与产品要求不同的EMC，这可能是材料类型错误或颗粒尺寸不对。EMC过保质期是指使用了超出规定的开袋保质期的材料。不完全解冻是指解冻时间尚未到时提前使用材料的情况。

从EMC处理不当事故发生趋势看，2018年第四季第记录了1次过保质期EMC的加工不良事故，2019年第一季度发生一次解冻不完全事故，如图3所示。

图1. EMC的四个固化阶段

图2.模塑料处理流程

图3.截至2019年第一季度的模塑料处理不当发生趋势

对因模塑料处理不当而造成的加工不良品作可靠性测试，结果显示芯片顶部和芯片焊盘区域有分层，如图4所示。所有受影响的生产批次做报废处理，避免客户投诉。

1. 现行模塑料处理不当防控措施

以前的EMC处理不当防控措施是采用颗粒颜色标识表，按照EMC类型和颗粒尺寸为每种模塑料指定一个唯一颜色标识，如表1所示，

图5所示是一个用不同颜色标识的颗粒品名标签，填写目的是指示模具机器编号、模塑料类型、颗粒规格、模塑料8NC、模塑料批次号、封装类型，这些信息是防止用错EMC料的关键。填写的项目还包括出库开始日期时间、开袋保质期开始和结束日期时间。这些项目是判断模塑料是否完全解冻或过保质期的关键信息。在解冻区内将小标签贴在模塑料包装袋或容器上。