北京科化新材料科技有限公司承担国家科技部“十一五”02重大专项子课题，成功研制出LQFP封装用环保型环氧塑封料KHG700产品，并实现产业化。经过客户验证，批量产品应用达到进口同类产品水平。
　　KHG700产品采用环保阻燃、快速固化和高填料量技术，具有低膨胀率、低粘度、低吸湿性、高可靠性等特点，并具有优良的封装工艺性能，可用于QFP、LQFP、TQFP等类别产品封装。文中对关键封装要求做了重点分析，并详细介绍了塑封料产品配方设计、性能测试、客户可靠性试验结果。
　　近年来，随着环保法令的逐步推行，半导体封装过程及封装材料面临日益严格的环保要求。针对不同等级环氧塑封料的“绿色化”存在不同程度的技术难度，尤其是高端的环保型环氧塑封料，国内没有明显突破。
　　科化公司承担国家02重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”中的子课题“LQFP绿色环保型塑封料的研发与产业化”。项目组依托公司多年环氧塑封料产品研制开发的技术积累，积极借鉴进口同类产品的先进技术，成功推出KHG700产品，达到行业主流用户的认可。- 2 -电 子 与 封 装第12卷第6期2 产品设计2.1 LQFP封装要求LQFP（Low-profile Quad Flat Package）指封装本体厚度为1.4mm的QFP（Quad Flat Package），是日本电子机械工业协会根据制定的新QFP外形规格所用的名称；而QFP引脚中心距通常在0.3mm~1.0mm之间，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，因此，LQFP产品对工艺性和可靠性都有较高要求。
　　图1 LQFP-封装-性能要求对应关系如图1所示，根据LQFP产品的结构设计与性能要求，对其封装用的环氧塑封料产品性能提出如下要求：低粘度、快速固化、低膨胀率、高粘接性、低吸湿性、低模量。
　　环保塑封料产品设计 产品原材料组成产品原材料组分及含量比例见表1。
　　表1 主要原材料组分含量组分 质量百分比环氧树脂 3%~6%固化剂 2%~4%促进剂 ≤1%填料 85%~90%粘接改进剂 ≤1%脱模剂 ≤1%低应力改性剂 ≤2%着色剂 ≤1%2.2.2 树脂体系选择低熔融粘度的多芳香性环氧树脂作为基体树脂，配合低熔融粘度的多芳香性酚醛树脂作为固化剂，可以在不添加阻燃剂的情况下实现环氧塑封料产品本征阻燃的效果，同时由于树脂体系具有低吸湿性的优点，可以使得环氧塑封料产品的吸湿率较低。
　　固化促进剂选择新型固化促进剂，与常规促进剂相比，可以实现环氧塑封料在填充模具型腔过程中保持较低的熔融粘度，而后在模具开模时又可达到较好的固化效果，克服了上述树脂体系固化速度慢、易粘模的缺点。
　　填料选择球型硅微粉，通过控制球型硅微粉的粒度与粒度分布，可以实现环氧塑封料较高的填料比例，从而大幅度降低环氧塑封料的热膨胀率和吸湿率。
　　粘接改进剂选择带有巯基、胺基等特殊官能团的硅烷偶联剂，大幅提高环氧塑封料与铜、银表面的粘接性能，从而实现环氧塑封料与引线框架更好的粘接。
　　脱模剂选择不同的蜡系组合，平衡蜡系与环氧塑封料其他组份的相容性，达到分散均匀、快速析出的效果，在实现环氧塑封料固化脱模的同时使之不影响分层等的可靠性。
　　低应力改性剂选择环氧改性的低应力改性剂，可以在保持环氧塑封料材料力学强度不变的情况下降低模量强度，从而减小温度变化时塑封体内部的热应力。
　　实验部分样品制备图2 样品制备流程如图2所示，环氧塑封料样品使用表1的配方设计，采用双螺杆挤出工艺，在正式生产线上制备完成。所得样品进行后序性能测试和封装测试。
　　封装测试如图3所示，按照正常的封装流程，使用环氧塑封料样品封装LQFP48产品（芯片1.2mm×1.2mm、金丝直径25μm），并在不同阶段分别进行冲丝、分第12卷第6期- 3 -王善学，李 刚，卢续奎：LQFP封装用环保型环氧塑封料KHG700产品研制层和可靠性测试。
　　图3 封装流程结果与讨论性能测试结果产品主要性能指标见表2。
　　封装测试结果金丝冲弯率如图4所示，在塑封后使用X-RAY进行金丝冲弯率测试，结果为3.23%，达到使用要求。
　　结论本文设计了一种可应用于高速高精度模数转换器的比较器，对其正反馈预放大器和锁存器进行了分析和优化设计。仿真结果表明，该比较器达到了较高的锁存速度和较小的可分辨电压，可以满足200MSPS高精度流水线ADC的需求。
　　如图5所示，LQFP产品成型后使用超声波扫描未发现内部分层。
　　（a）MSL前（b）MSL后图6 MSL前后超声波扫描图片如表3所示，LQFP封装产品进行多项可靠性测试，结果显示电性能均为0失效。如图6所示，LQFP封装产品在MSL前后超声波扫描均未发现内部分层。
　　结论综上所述，环保型环氧塑封料KHG700产品解决了绿色阻燃、高填充、低粘度、低模量的技术关键，主要特点是低膨胀、低粘度、低吸湿性、高可靠性，并具有优良的工艺性能，达到了国外同类产品的水平，可用于LQFP产品封装。

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