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塑封器件分层失效实例分析
引言
随着电子设备制造及应用的广泛发展，所采用的元器件数目不断增加，器件的复杂度日益提高。在电子工程中，我们常常使用塑封封装的元器件，如集成电路等。然而，塑封件由于它材质的限制，在制造及使用过程中容易出现失效。塑封件的失效对电子设备的正确运行会产生严重的影响。因此，深入研究塑封件的失效机理，对于提高元器件的可靠性至关重要。
本文将从实例入手，对塑封器件分层失效进行分析。
实例分析
某厂家使用一种BGA封装集成电路进行批量生产，在使用过程中发现，很多死产品在实际测试中均显示性能不佳，且这些死产品的失效的时间点不固定，有些死芯片的时间点比较短，有些则比较长。为了确定失效原因，对塑封件、银浆球、芯片等进行各种检测。
在检测塑封件中，发现了一些裂缝，这些裂缝一般都分布在PTV层和SDF层之间。此外，还发现了许多白点，这些白点或者是在界面处观察到，或者是裂纹的末端出现。经过进一步的检测，确定这些白点的本质是银化物（Ag3Sn化合物）。银化物在BGA封装集成电路中，主要是来自于银浆球与PTV层之间的界面反应。
在检测其中的银浆球中，发现其实际形状并非是球形，而是团状或棒状。同时发现，银浆球表面存在一些不规则形状的物体，这些物体是Ag3Sn化合物。与此同时，也在SDF层中发现了银化物。在检测芯片中，则没有发现明显的问题。
分析与结论
针对以上检测结果，可以初步得出如下的结论：
1.本次BGA封装集成电路的失效主要是由PTV层和SDF层之间的失效造成的。
2.银浆球中存在着部分异物，这些异物是Ag3Sn化合物，对集成电路的性能不利。
3.白点是由于元器件在生产流程中没有彻底清除Ag3Sn化合物的残留物导致的。
在本次失效中，塑封件分层失效导致集成电路的严重性能下降。分析源头主要来自于PTV层和SDF层之间的失效。具体来说，银浆球和PTV层之间的界面会发生反应，形成了Ag3Sn化合物，而这些化合物则不断膨胀，扩大了PTV层和SDF层之间的间隙，最终造成了分层失效。针对这个失效现象，在分析排除元器件技术方面的问题之前，必须彻底去除银浆球表面的异物，以防止对PTV层造成进一步的侵蚀。同时，在生产过程及后续的制造流程中，也应彻底清除Ag3Sn化合物及相关的异物。特别是在焊接过程中，应尽可能地避免产生这些化合物，以避免元器件失效。
结论
本文对于塑封器件分层失效进行了实例分析，并针对检测结果提出了相应的分析和结论。我们认为，在元器件制造及使用过程中，应注意元器件中的各个组成部分之间相互作用的可能性，特别是在质量控制方面，应加强对生产流程的监控，彻底排除各种可能导致元器件失效的可能性，这样才能生产出更加可靠的元器件，在应用时保证其性能和可靠性。