環氧模壓樹脂（Epoxy Molding Compounds, EMC）是IC封裝製程中常用的熱固性封膠材料，在封膠充填過程中會隨著溫度升高而產生交聯反應（cross-linking）；當交聯反應進行至某個階段，膠體將達到熟化，賦予產品更佳的機械性質及穩定性。然而當IC元件充填完成時，往往膠體尚未完全熟化（fully cure），因此一般常利用後熟化（post-mold cure）製程來促使膠體完全熟化。加溫烘烤是常見的後熟化方式之一，在使膠體完全熟化後再將其降溫。過程中由於EMC的體積會因為交聯反應而產生收縮現象，加上各元件之間的熱膨脹係數不同，會產生相對應的位移變形；若變形量過大，將可能導致該封裝元件內部微結構崩壞而失效。

針對上述情形，Moldex3D後熟化分析功能可提供完整的分析能量，讓使用者事先預測潛在的變形問題。Moldex3D可考慮在常壓下，針對後熟化製程從進烤箱至冷卻到常溫的過程中，進行不同溫度和熟化度的耦合計算，模擬IC元件最終的翹曲量值變化。接下來以雙層板試驗模型（圖1）的模擬案例作說明。

圖1 : 雙層板試驗模型幾何，本案例以EMC-Cu為雙層板試驗材料（註）

經模流分析之後再進行實驗（環境溫度如圖2所示），結果發現最終後熟化過程結束（約23000秒時），產品Z方向翹曲量值為0.32mm，而模流分析軟體模擬出來的結果為0.354mm，二者數值相當接近（圖5）。以模擬結果而言，進烤箱前（圖4）後熟化的產品變形，主導原因為熟化度上升造成的體積收縮，Z方向收縮量為0.326 mm；而進烤箱後，變形主導元因材料黏彈應力釋放行為（此時已完全熟化，如圖3），此收縮量則為0.028mm。

圖2 : 上圖為後熟化製程中，IC元件移往室溫中再進入烤箱（175℃）以達到EMC封膠材料完全交聯；接著完成後熟化6個小時後，再移往室溫中（25℃）之過程

圖3 : 圖為IC元件即將進入烤箱時，產品轉化率量值的模擬結果。紅色區域顯示此時IC元件已接近完全交聯（96%）

圖4 : 圖為IC元件即將進入烤箱時，產品翹曲變化的模擬結果。結果顯示Z方向翹曲量值為-0.236 mm，代表元件中心會向下彎曲0.236mm

圖5 : 圖為完成整個後熟化製程，IC元件移到室溫下的Z方向翹曲量值結果，模擬出來的結果為0.354mm，與實驗數值相當接近。

本案例探討後熟化過程中，封膠EMC材料完全交聯反應和殘留應力釋放時，考慮溫度和材料熟化度耦合下，影響IC元件產品的翹曲量值。經模流分析和實驗結果相互驗證下，發現EMC材料交聯反應過程主導了大部分的產品翹曲量值和趨勢。同時也發現Moldex3D在翹曲定性和定量上的分析與實驗結果相吻合，驗證模流分析軟體運用在實際生產上，對IC封裝後熟化製程的流程規畫、翹曲預測等皆有顯著助益，進而達到縮短上市時程、降低成本。

註：圖片來源參考：王智國，《IC封裝EMC材料後熟化製程黏彈模型的建立》，國立成功大學碩士論文，2006。