原创 芯片缘何“爆米花”？

爆米花效应

 爆米花效应（Popcorm Effect）特指因封装产生裂纹而导致芯片报废的现象，这种现象发生时，常伴有爆米花般的声响，故而得名。

典型案例

2005年，SONY公司的CCD质量事故给这家公司带来了数亿美元的损失，也把整个数码相机制造业搞得焦头烂额，狼狈不堪。最后查出的原因其实非常简单：CCD粘合剂性能不稳定，在高温环境下会发生气化，从而使CCD传感器的核心部分暴露在空气中受潮而受到腐蚀。

2008年7月，NVIDIA公司制造的G84系列和G86系列GPU芯片同样因为封装材料出了问题，一旦核心温度变化起伏较大，可能引发笔记本故障，导致出现影像重复、莫名字样、屏幕条纹或不显示影像等问题。

水汽爆裂是爆米花裂纹产生的主要原因

主要原因是塑封料中的水分在高温下迅速膨胀使塑封料与其附着的其他材料间发生分离。

爆米花效应最容易出现在以塑封BGA芯片上，因其芯片安装所用的银膏会吸水，一旦末加防范而径行封牢塑体后，在下游组装焊接遭遇高温时，其水分将因汽化压力而造成封体的爆裂。

近来十分盛行P-BGA的封装组件，不但其中银胶会吸水，且连载板之BT基材也会吸水，管理不良时也常出现爆米花现象。

防止芯片爆米花的措施

在IC 生产过程中，应从材料、制作工艺和制作环境三个方面加强管理。

封装体内的实际水汽含量是由密封材料、封装体本身、密封环境释放的水和通过密封处漏入的水汽组成的。为防止水汽侵入，良好的钝化覆盖层(使用磷玻璃或氮化硅)是必要的，减少包封料中的离子沾污物，在包封料中掺入杂质离子俘获剂或离子清除剂，提高塑封料与引线框架间的粘接强度，在塑封料中加入填充物延长水汽渗透路径，使用低吸水性包封料等。另外，封装时的环境气氛必须很干燥，封装前各部件应在真空和高温下长时间烘烤，以去除水汽。

【相关链接】

1   James Bryant，过冷或过热可能正合适，Analog Device,

2   塑封IC 常见失效及对策（pdf），半导体百事通