引线框架类封装零分层的方法.docVIP

 引线框架类封装零分层的方法 董美丹* （凯虹电子上海有限公司研发部, 上海 200000） 5 10 15 20 25 30 35 40 摘要：随着电子封装技术水平的不断提高，市场竞争的不断加剧，对电子元器件的可靠性要 求也随之提高。这些要求主要体现在对产品湿度敏感等级、高低温循环、高加速老化实验的 耐受性。尤其是对于引线框架类封装的器件，湿度敏感等级的测试是很大的挑战。实现产品 的零分层，主要是通过产品结构、引线框架设计、材料选择及工艺管控来实现。其中的重点 是，提高异质材料的结合力，降低温度骤变带来的应力，以及阻止湿制程的水汽进入封装体。 研究发现，引线框架的结合面设计、塑封材料选择以及制程管控对提高可靠性有很重要的影 响。 关键词：电子封装；引线框架封装元器件；可靠性；引线框架设计； 中图分类号：TN306 0 Delam Method for Leadframe Based Packages Dong Meidan (Diodes Shanghai RD Dept. Shanghai 200000) Abstract: To meet the more challenge performance requirement from customers, IC assembly house continous developping their capability with more reliable packages. The reliability perfornace majorly depends on if they pacakges can pass Pre-condingtioning test\Temperature cycle test\High accelerate stress test. Especially for SMD pacakges, the moisure sensitive level test is really challengging. To enhance reliability performance, the key contribution is package structure/leadframe design\material selection and process control. It contains to enhance the adhesiveness of different material, decrease the stress from temperature various, and avoid moisture induced to pacakges. The rearch find that leadframe surface\structure\tie bar design affect the performance obviously. Key words: Assembly; Leadframe Based Package; Reliability; Leadframe Design 0 引言 随着 IC 产业的不断发展成熟，企业间的竞争不断升级拓展，在产品的性能、尺寸、成 本、可靠性等方面的要求也不断提高，给封装企业带来越来越多的挑战。然而，当性能越高， 尺寸越薄越小，成本越低，产品的可靠性就越难实现。为了实现良好的电性和散热特性，功 率器件仍然较多使用引线框架为载体的封装形式，并且通过底部保留大面积的散热片来实现 高散热效率。这种类别的产品性能、尺寸、价格方面都有很好的优势，但可靠性却遇到很大 的挑战，很难通过湿度敏感等级 MSL-3，MSL-1 更是奢望[1]。因为这样的产品结构条件下， 塑封料只包裹到有芯片的一面，依靠塑封料和引线框架的结合力实现封装可靠性，而塑封料 和引线框架的热膨胀系数差很大，结合性不是很好，并且在封装的制程中， 去胶去纬、电 镀等湿制程产生的水汽会侵入框架与塑封料的结合面，在上板等高温条件下，水会气化膨胀， 使塑封料和引线框架产生分层。在 MSL-3 的 C-SAM 检验中显现为红色，不能通过。并且， 在随后的温度循环、高加速老化实验(TCT/HAST)等温湿度循环中,分层会进一步加剧，甚至 拉脱焊线，形成电性失效。因此，提高塑封料和引线框架的结合性，减少水汽侵入就成为提 作者简介：董美丹(1982), 女, 工程师, 电子封装. E-mail: grassmd_dong@ -1-  45 50  高这类产品可靠性的关键[2]。本文通过材料选择, 引线框架设计以及制程管控三个方面来探 讨提高此类产品可靠性的方法。 1 从材料选择方面提高可靠性 分层主要发生在界面的结合处，这