解决方案 | 如何改善IC气泡问题?
发布时间:2023/03/15 14:58

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一、主讲内容

      
       1、改善主题与目标设定                                                 

      
       2、现况描述                                                                

      
       3、紧急纠正措施及效果                                                 

      
       4、IC气泡原因分析                                                       

      
       5、对策制定与实施                                                       

      
       6、持续改善计划                                                          

     
       7、效果确认                                                            

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二、现况描述

1、在生产过程中,针对一些生产不良及客退不良品分析发现,有一定比例的不良为IC气泡所致,具体图片如下:图片图片





三、紧急纠正措施

出现此问题后经逐一分析,针对性的采取了一系列的相关措施进行纠正预防,具体改善情况如下:
相关物料及辅材的变更

01
a.ACF由先前的CP6920变更为AC-8955 (7月10日全部切断替换)
b.清洗溶液由先前的丙酮变更为酒精+石油醚的配比溶液 (7月12日全部切断替换) c.变更FOG ACF的宽度,1.5mm变更到1.0mm。d.变更硅胶皮的厚度,从0.35mm变更到0.2mm




生产工艺变更

02
a. COG邦定参数的变更: 原使用210℃,5秒,现更改为225℃,6秒
b. 生产工艺流程的变更: 原先是FPC压贴完,功能测试后直接打胶;现变更为功能测试完先进行烘烤后再打胶.(烘烤参数条件: 60℃,30分钟)


 


设备方面的改善

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03
a. 改变FOG压着位置,使IC面搭到石英垫台上,并根据ACF固化后特性,测量FOG邦定时IC受热温度均≤130 ℃以下
 b. 变更压头宽度,从1.2mm变更到1.0mm

紧急纠正措施效果

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04
通过以上这些改善,在后续的不良品分析及客退品处理中,还是发现IC气泡问题依然存在,只是程度和数量有所减少:


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小结:通过前期做的一些改善,在后续持续生产中又屡屡发生,说明我们在生产的过程控制上存在较大的隐患,需作进一步的分析及改善。
总 结



通过前期的一系实验分析,IC产生气泡问题基本上可以锁定在COG段,主要有以下几点:


 (1)IC的ACF压贴时固化不好,当产品工作时因电流发热在ACF没固化好的位置就会产生脱离的现象,产生IC气泡。(通过前期的一系列压贴参数评估验证,我们基本上可以排除ACF的固化问题)
(2)压贴后的产品ACF里面含有水分或其它杂质,压贴当时因温度较高,水分以水蒸气的形式分散在IC压贴位置的ACF里面(当时不易发现),当放置一段时间,产品回归常温状态时,水蒸气凝聚成水滴,最后导致ACF与LCD脱离,产生所谓的IC气泡。
(3)IC压贴区域表面存在脏污或(油污),导致在ACF贴附时ACF不能与LCD充分接触粘合,随着时间的推移,脏污或(油污)分子 产生变化或膨胀导致ACF层与LCD脱离,产生IC气泡。
(4)IC工作时局部工作大电流,导致固化后的ACF再次受热后与LCD,IC脱离。(与产品的设计有关)





四、针对IC气泡的类型作进一步分析(1)

1、针对A类气泡,主要发生在IC的两端,成大面积彩虹状水气气泡,在显微镜下搬掉IC,在气泡位置存在有液体水珠现象


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工艺分析邦定区域存在水分的情况主要有以几个原因:
 1)ACF在使用前未完全解冻(解冻时间未达到1小时以上)
 2)在ACF贴附之前,LCD的PAD面位置存在的水气,水气的来源一种可能是擦试的酒精未恢发干,另一种就是车间的湿度过大,空气中夹杂的水气成份较多。
 3)ACF来料存在水份杂质(存在的可能性较小)
2、针对B类气泡,气泡成小团状,发生位置没有规律性图片




从以上图片表现,此类气泡基本上发生在LCD有污迹的地方,造成的原因如下:
1) LCD本身很脏,现行的PAM,擦试清洗达不到效果
 2) 清洗溶液及等离子剂的纯度不够,溶剂中含有杂质
3、针对C类气泡,气泡主要发生在返修及重工产品上,表现位置主要集中在IC的输入端


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针对此类(如上图气泡),工艺分析主要造成的原因如下:
 1) 我们现行使用的ACF去除剂腐蚀性太强,腐蚀速度太快,在重工FPC返修时,去除剂渗入到IC下面,将IC的ACF也腐蚀了,渗进IC里面形成IC气泡现象.
2) 返修作业员的操作方法不当及返修技能不强引起
产生气泡因子分析总结
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屹立芯创 · 除泡品类开创者



屹立芯创作为除泡品类开创者,深耕半导体先进封装技术20余年,专注解决半导体先进封装中的气泡问题,提供多种制程工艺中的气泡整体解决方案。对Mini/Micro LED、芯片贴合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填胶underfill、点胶封胶Dispensing、OCA lamination等工艺拥有成熟应用经验。


屹立芯创以核心的热流和气压两大技术,持续自主研发与制造除泡品类体系,专注提升良率助力产业发展,专业提供提供半导体产业先进封装领域气泡解决方案,现已成功赋能半导体、汽车、新能源、5G/IoT等细分领域。

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