1、功率器件封裝工藝流程,2,2,主要內(nèi)容,主要內(nèi)容介紹 一、功率器件后封裝工藝流程 二、產(chǎn)品參數(shù)一致性和可靠性的保證 三、產(chǎn)品性價比 四、今后的發(fā)展,3,功率器件后封裝工藝流程,劃片,粘片,壓焊,塑封,老化,打印,管腳上錫,測試,切筋,檢驗,包裝,入庫,Die bonding,Die saw,wire bonding,molding,marking,Heat aging,plating,segregating,Testing,Inspection,Packing,Ware house,4,功率器件后封裝工藝流程 劃片,劃片：將圓片切割成單個分離的芯片 劃片特點：日本DISCO劃片機，具有高穩(wěn)定性

2、，劃片刀的厚度25um，芯片損耗小。,5,日本DISKO劃片機,功率器件后封裝工藝流程劃片車間,6,功率器件后封裝工藝流程 粘片,（將單顆芯片粘結到引線框架上）,實物圖,劃片,粘片,壓焊,塑封,打印,7,我公司粘片的特點,1、自動粘片機，芯片和引線框架的粘結牢固，一致性好。 2、優(yōu)質(zhì)的框架及焊接材料使用，獲得良好的熱學和電學特性。 3、芯片與框架的熱匹配性良好，芯片和框架之間的應力達到最小，熱阻小，散熱性好。 4、氮氫氣體保護，避免高溫下材料氧化。,8,功率器件后封裝工藝流程粘片車間,粘片員工在認真操作,9,功率器件后封裝工藝流程粘片車間,全新的TO-220粘片機,10,功率器件后封裝工藝流程

3、-壓焊,壓焊：用金絲或鋁絲將芯片上的電極跟外引線（框架管腳）連接起來。 金絲金絲球焊 鋁絲超聲波焊,壓焊示意圖,劃片,粘片,壓焊,塑封,打印,11,壓焊的特點,1、自動壓焊機，一致性好，焊點、弧度、高度最佳，可靠性高。 2、根據(jù)管芯的實際工作電流選擇引線直徑規(guī)格，保證了良好的電流特性 。,壓焊實物圖,12,功率器件后封裝工藝流程 壓焊車間,全新的KS TO-92壓焊機,壓焊車間,13,功率器件后封裝工藝流程-塑封,塑封：壓機注 塑，將已裝片的管子進行包封,塑封示意圖,劃片,粘片,壓焊,塑封,打印,14,塑封的特點,采用環(huán)氧樹脂塑封材料封裝，阻燃，應力小，強度高，導熱性好，密封性好，保證晶體管大

4、功率使用情況下具有良好散熱能力，管體溫度低。,塑封機,15,功率器件后封裝工藝流程 塑封車間,塑封生產(chǎn)車間的景象,16,功率器件后封裝工藝流程,激光打標,激光打印機,在管體打上標記,塑封,切筋,打印,電鍍,測試,老化,17,功率器件后封裝工藝流程-電鍍切筋,電鍍：純錫電鍍，符合無鉛化要求 切筋：器件分散,連筋,切筋示意圖,塑封,切筋,打印,電鍍,測試,老化,18,功率器件后封裝工藝流程 切筋,切筋員工在操作,19,功率器件后封裝工藝流程-老化,1、嚴格的篩選條件，溫度140150。 2、使用有N2保護的烘箱，防止管子在高溫下氧化。,塑封,切筋,打印,電鍍,測試,老化,20,功率器件后封裝工藝流

5、程,切筋,電鍍,測試,老化,檢驗,包裝,測試流程,21,功率器件后封裝工藝流程 測試設備,KT9614與DTS-1000,分選機,22,功率器件后封裝工藝流程 包裝,整潔的包裝車間,23,產(chǎn)品一致性和可靠性,1、產(chǎn)品的一致性 a.芯片生產(chǎn)工藝控制 b.通過細分類進行控制 2、產(chǎn)品可靠性 a.優(yōu)化芯片生產(chǎn)工藝提高可靠性 b.封裝工藝的嚴格要求,24,產(chǎn)品參數(shù)一致性的保證,高精度的測試系統(tǒng) 1、最高測試電壓為1000V，最大電流20A，漏電流最高精度達到pA級，電壓測試精度達到2mV 2、可測試的半導體器件有雙極晶體管，MOS管，二極管等多種器件。 3、對于雙極晶體管，可測試hFE、Vcesat、

6、Vbesat、Rhfe、Iceo、Iebo、Bveb、Icbo、Bvceo、Vfbe、Vfbc、Vfec、Bton、Bvces、Bvcer、Icer、Icex、Icbr、Icbs、BVcbo、Iceo等參數(shù),25,提高產(chǎn)品可靠性 封裝工藝的嚴格控制,一、降低熱阻 二、控制“虛焊” 三、增強塑封氣密性,26,功率器件的重要參數(shù)熱阻,降低器件發(fā)熱量的三個途徑 一、通過優(yōu)化電路，避免開關器件進入放大區(qū)，減小器件上的功率消耗 。 二、降低器件的熱阻，即提高器件的散熱能力。 三、提高器件的電流性能，降低飽和壓降 。 在電路和芯片都已固定的情況下，避免器件發(fā)熱失效重要的途徑就是降低器件的熱阻 。,27,功

7、率器件的重要參數(shù)熱阻,一、熱阻的定義 熱阻(Rth)是表征晶體管工作時所產(chǎn)生的熱量向外界散發(fā)的能力，單位為/W，即是當管子消耗掉1W時器件溫度升高的度數(shù)。 RTH總 RT1+ RT2+ RT3,28,功率器件的重要參數(shù)熱阻,二、晶體管熱阻的組成,1、RT1內(nèi)熱阻由芯片的大小及材料決定。 2、 RT2接觸熱阻與封裝工藝有關。 3、 RT3與封裝形式及是否加散熱片有關。,29,熱阻的工藝控制,我們工藝控制過程中，最重要的是解決接觸熱阻。主要的控制手段： 1、粘片工藝對接觸熱阻的控制。 2、高效的測試手段進行篩選 。,30,熱阻的工藝控制 粘片工藝,熱阻偏大的原因分析與工藝保證,31,熱阻的工藝控制

8、 測試篩選,晶體管的熱阻測試原理： 在一定范圍內(nèi)pn結的正向壓降Vbe 的變化與結溫度的變化T有近似線性的關系： VbekT 對于硅pn結，k約等于2，熱阻的計算公式為： RthT/P 只需加一個穩(wěn)定的功率，測量晶體管的Vbe即可計算出晶體管的熱阻 RT。,32,熱阻測試篩選設備的優(yōu)點,進行熱阻測試篩選，我們用的是日本TESEC的Vbe測試儀 。,33,熱阻測試篩選設備的優(yōu)點,Vbe測試儀的性能參數(shù)及優(yōu)點： 測試精度：0.1mV 脈沖時間精確度：1us 最高電壓：200V 最大電流：20A 優(yōu)點： 1.精度高，且精度高可達到0.1mV，重復性好。 2.篩選率高,34,熱阻測試篩選設備的優(yōu)點,優(yōu)

9、點2：篩選率高 如粘片有空洞，脈沖測試在很短功率脈沖內(nèi)，由于熱量來不及傳導，有空洞的地方就會形成一個熱點（即溫度比粘結面其他地區(qū)高出很多的小區(qū)域）（如右圖示 ）。,熱點處溫度高，Vbe將比其他地方的Vbe變化大。整個pn結的Vbe將主要受熱點處的Vbe的影響，因此，有空洞的管子的Vbe比正常管子的Vbe要大很多。,35,我公司產(chǎn)品的熱阻特點,通過測量Vbe，再經(jīng)過公式 Rth Vbe /KP 我公司典型產(chǎn)品值：,36,控制“虛焊” 造成虛焊的因素與對策措施,_,X,37,控制“虛焊”的措施,壓焊工序?qū)σ€拉力進行了嚴格的控制,38,塑封氣密性的工藝控制,39,產(chǎn)品性價比,1、材料的選用 2、先進的工藝制程 3、嚴格的生產(chǎn)過程控制,40,材料的選用,1.供應商均經(jīng)過評價認證 2.品質(zhì)好價格高的材料,41,先進的工藝制程,一、凈化廠房，潔凈度10000級，避免了粉塵灰粒的粘污 二、全自動的粘片、壓焊機，并有氮氫氣保護 三、所有產(chǎn)品經(jīng)過高溫老化，性能更穩(wěn)定更可靠 四、精度高、穩(wěn)定性好的測試篩選設備， DTS-1000 ， Vbe,42,產(chǎn)品的特點,1、電流特性好，飽和壓降小，在輸出相同的功率下，晶體管消耗的功率小，發(fā)熱量低 2、產(chǎn)品種類型號豐富，專門針對節(jié)能燈、電子鎮(zhèn)流器進行設計 封裝形式：TO-92、TO-126、TO-22