《【精编】某公司功率器件封装工艺课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【精编】某公司功率器件封装工艺课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、公司功率器件封装工艺 2 主要内容 主要内容介绍一 功率器件后封装工艺流程二 产品参数一致性和可靠性的保证三 产品性价比四 今后的发展 2 功率器件后封装工艺流程 划片 粘片 压焊 塑封 老化 打印 管脚上锡 测试 切筋 检验 包装 入库 Diebonding Diesaw wirebonding molding marking Heataging plating segregating Testing Inspection Packing Warehouse 3 功率器件后封装工艺流程 划片 划片 将圆片切割成单个分离的芯片划片特点 日本DISCO划片机 具有高稳定性 划片刀的厚度25um
2、芯片损耗小 4 日本DISKO划片机 功率器件后封装工艺流程 划片车间 5 功率器件后封装工艺流程 粘片 将单颗芯片粘结到引线框架上 实物图 划片 粘片 压焊 塑封 打印 6 我公司粘片的特点 1 自动粘片机 芯片和引线框架的粘结牢固 一致性好 2 优质的框架及焊接材料使用 获得良好的热学和电学特性 3 芯片与框架的热匹配性良好 芯片和框架之间的应力达到最小 热阻小 散热性好 4 氮氢气体保护 避免高温下材料氧化 7 功率器件后封装工艺流程 粘片车间 粘片员工在认真操作 8 功率器件后封装工艺流程 粘片车间 全新的TO 220粘片机 9 功率器件后封装工艺流程 压焊 压焊 用金丝或铝丝将芯片上
3、的电极跟外引线 框架管脚 连接起来 金丝 金丝球焊铝丝 超声波焊 压焊示意图 划片 粘片 压焊 塑封 打印 10 压焊的特点 1 自动压焊机 一致性好 焊点 弧度 高度最佳 可靠性高 2 根据管芯的实际工作电流选择引线直径规格 保证了良好的电流特性 压焊实物图 11 功率器件后封装工艺流程 压焊车间 全新的KSTO 92压焊机 压焊车间 12 功率器件后封装工艺流程 塑封 塑封 压机注塑 将已装片的管子进行包封 塑封示意图 划片 粘片 压焊 塑封 打印 13 塑封的特点 采用环氧树脂塑封材料封装 阻燃 应力小 强度高 导热性好 密封性好 保证晶体管大功率使用情况下具有良好散热能力 管体温度低
4、塑封机 14 功率器件后封装工艺流程 塑封车间 塑封生产车间的景象 15 功率器件后封装工艺流程 激光打标 激光打印机 在管体打上标记 塑封 切筋 打印 电镀 测试 老化 16 功率器件后封装工艺流程 电镀切筋 电镀 纯锡电镀 符合无铅化要求切筋 器件分散 连筋 切筋示意图 塑封 切筋 打印 电镀 测试 老化 17 功率器件后封装工艺流程 切筋 切筋员工在操作 18 功率器件后封装工艺流程 老化 1 严格的筛选条件 温度140 150 2 使用有N2保护的烘箱 防止管子在高温下氧化 塑封 切筋 打印 电镀 测试 老化 19 功率器件后封装工艺流程 切筋 电镀 测试 老化 检验 包装 测试流程
5、20 功率器件后封装工艺流程 测试设备 KT9614与DTS 1000 分选机 21 功率器件后封装工艺流程 包装 整洁的包装车间 22 产品一致性和可靠性 1 产品的一致性a 芯片生产工艺控制b 通过细分类进行控制2 产品可靠性a 优化芯片生产工艺提高可靠性b 封装工艺的严格要求 23 产品参数一致性的保证 高精度的测试系统1 最高测试电压为1000V 最大电流20A 漏电流最高精度达到pA级 电压测试精度达到2mV2 可测试的半导体器件有双极晶体管 MOS管 二极管等多种器件 3 对于双极晶体管 可测试hFE Vcesat Vbesat Rhfe Iceo Iebo Bveb Icbo B
6、vceo Vfbe Vfbc Vfec Bton Bvces Bvcer Icer Icex Icbr Icbs BVcbo Iceo等参数 24 提高产品可靠性 封装工艺的严格控制 一 降低热阻二 控制 虚焊 三 增强塑封气密性 25 功率器件的重要参数 热阻 降低器件发热量的三个途径一 通过优化电路 避免开关器件进入放大区 减小器件上的功率消耗 二 降低器件的热阻 即提高器件的散热能力 三 提高器件的电流性能 降低饱和压降 在电路和芯片都已固定的情况下 避免器件发热失效重要的途径就是降低器件的热阻 26 功率器件的重要参数 热阻 一 热阻的定义热阻 Rth 是表征晶体管工作时所产生的热量向
7、外界散发的能力 单位为 W 即是当管子消耗掉1W时器件温度升高的度数 RTH总 RT1 RT2 RT3 27 功率器件的重要参数 热阻 二 晶体管热阻的组成 1 RT1内热阻 由芯片的大小及材料决定 2 RT2接触热阻 与封装工艺有关 3 RT3与封装形式及是否加散热片有关 28 热阻的工艺控制 我们工艺控制过程中 最重要的是解决接触热阻 主要的控制手段 1 粘片工艺对接触热阻的控制 2 高效的测试手段进行筛选 29 热阻的工艺控制 粘片工艺 热阻偏大的原因分析与工艺保证 30 热阻的工艺控制 测试筛选 晶体管的热阻测试原理 在一定范围内pn结的正向压降Vbe的变化与结温度的变化 T有近似线性
8、的关系 Vbe k T对于硅pn结 k约等于2 热阻的计算公式为 Rth T P只需加一个稳定的功率 测量晶体管的 Vbe即可计算出晶体管的热阻RT 31 热阻测试筛选设备的优点 进行热阻测试筛选 我们用的是日本TESEC的 Vbe测试仪 32 热阻测试筛选设备的优点 Vbe测试仪的性能参数及优点 测试精度 0 1mV脉冲时间精确度 1us最高电压 200V最大电流 20A优点 1 精度高 且精度高可达到0 1mV 重复性好 2 筛选率高 33 热阻测试筛选设备的优点 优点2 筛选率高如粘片有空洞 脉冲测试在很短功率脉冲内 由于热量来不及传导 有空洞的地方就会形成一个热点 即温度比粘结面其他地
9、区高出很多的小区域 如右图示 热点处温度高 Vbe将比其他地方的Vbe变化大 整个pn结的 Vbe将主要受热点处的 Vbe的影响 因此 有空洞的管子的 Vbe比正常管子的 Vbe要大很多 34 我公司产品的热阻特点 通过测量 Vbe 再经过公式Rth Vbe KP我公司典型产品值 35 控制 虚焊 造成虚焊的因素与对策措施 X 36 控制 虚焊 的措施 压焊工序对引线拉力进行了严格的控制 37 塑封气密性的工艺控制 38 产品性价比 1 材料的选用2 先进的工艺制程3 严格的生产过程控制 39 材料的选用 1 供应商均经过评价认证2 品质好价格高的材料 40 先进的工艺制程 一 净化厂房 洁净
10、度10000级 避免了粉尘灰粒的粘污二 全自动的粘片 压焊机 并有氮氢气保护三 所有产品经过高温老化 性能更稳定更可靠四 精度高 稳定性好的测试筛选设备 DTS 1000 Vbe 41 产品的特点 1 电流特性好 饱和压降小 在输出相同的功率下 晶体管消耗的功率小 发热量低2 产品种类型号丰富 专门针对节能灯 电子镇流器进行设计封装形式 TO 92 TO 126 TO 220 TO 262 TO 263 TO251带抗饱和电路的系列L 低电压 系列晶体管 42 3 可靠性高如高低温循环 50 150 冰沸水浸泡试验功率老化4 本公司生产芯片 保证质量及芯片货源 产品的特点 43 今后发展 后封装扩建搬迁项目绿色环保塑封料 44 谢谢 深爱半导体 封装部 结束语 45
