塑封器件这东西，别看它体积小、重量轻、成本也低，而且电性能还特别好，早就是大家消费电子、汽车甚至工业控制里面的“标配”了。不过呢，要是想把它往高可靠、长寿命的场景里用，问题就来了。工业级的那些塑封材料和工艺啊，还是有点短板的。特别是绝缘胶这玩意儿，如果出现了异常失效，那简直就是“隐形杀手”。它隐蔽性强，又容易复发，还总是批量出现。你说巧不巧，它常在湿热、温度循环这些环境下“诈降”，把工程师搞得防不胜防。 这次啊，我就给你讲讲一个典型的非门塑封器件失效的全过程，把绝缘胶异常失效的来龙去脉给你掰开揉碎了说。最后我也给你出出主意，怎么改进设计，给下一代高可靠封装提前布防。 你看啊，这个试验做下来，样品刚开始表现还挺好的，老炼、温度冲击、高低温存储、温度循环这些个测试，它都挺过来了。结果呢？湿热循环一上场（30 ℃～60 ℃，85 % RH），这输入端和地之间就突然漏电了，把芯片给短路了。 一开始嘛，第1次测试的时候输入端对地就是短路的。你说怪不怪？常温下放了48个小时，阻抗居然恢复到了兆欧级。接着又做了个温度循环（－55 ℃～125 ℃），这时候合格了。可等再低温存储一下（－50 ℃，12小时），阻抗就掉到了40 kΩ。这间歇性漏电的特征太明显了。 那到底是谁干的坏事呢？咱们得好好查一查。芯片本身干净着呢，化学法把塑封料和基板去掉之后扎针测试一下，输入端对地的阻抗正常得很。再说键合丝也没事，X 射线对比一看就知道它形态跟良品一样。还有塑封应力也不是主因，机械法去除芯片表面塑封料后漏电还在那里呢。 显微镜下也没看见芯片表面有玷污或者变形的情况。最后还得是绝缘胶露了馅儿。你看机械剥离基板之后输入和地之间的I-V特性立马就归零了。这就说明漏电通路就在芯片和基板之间的绝缘胶里头。 再来说说原理。空洞加上脱落的镀金层就是导电通道嘛。你看剖面对比一下失效样品和良品芯片粘胶区域的空洞就知道差别多大了。潮湿环境下水分沿着空洞爬电击穿电压就骤降下来了。 纵向切面显示芯片背部背金层还局部脱落了呢。脱落的金屑混进绝缘胶里就成了低阻通路。湿热循环一搞胶体膨胀、金屑迁移，通路时通时断你就明白了。 那设计上要怎么改进呢？ 第一条：优先采用等电位粘接。芯片背部跟载体同电位时绝缘胶只负责粘就好啦，哪怕有微小漏电也不会影响电路。 第二条：能去金就去金。无特殊用途的背金层抛光或者腐蚀一下吧。 第三条：加厚加填粒。关键区域把绝缘胶厚度增加再填充点陶瓷颗粒吧。 第四条：湿热筛选前置。把交变湿热或者偏置应力筛选纳入出厂检验里去吧。 其实绝缘胶也不是什么理想绝缘体啊。就算是工业级工艺也很难完全杜绝空洞和杂质。但只要我们精准定义电位、优化结构、加厚填粒这些手段用上了风险就会被压到最低。