引線框架類封裝零分層方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種引線框架類封裝零分層方法的改進。
【背景技術】
[0002]隨著電子封裝技術水平的不斷提高，市場競爭的不斷加劇，對電子元器件的可靠性要求也隨之提高。這些要求主要體現(xiàn)在對產(chǎn)品濕度敏感等級、高低溫循環(huán)、高加速老化實驗的耐受性。尤其是對于引線框架類封裝的器件，濕度敏感等級的測試是很大的挑戰(zhàn)。實現(xiàn)產(chǎn)品的零分層，主要是通過產(chǎn)品結構、引線框架設計、材料選擇及工藝管控來實現(xiàn)。其中的重點是，提高異質材料的結合力，降低溫度驟變帶來的應力，以及阻止?jié)裰瞥痰乃M入封裝體。研究發(fā)現(xiàn)，引線框架的結合面設計、塑封材料選擇以及制程管控對提高可靠性有很重要的影響。隨著IC產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展成熟，企業(yè)間的競爭不斷升級拓展，在產(chǎn)品的性能、尺寸、成本、可靠性等方面的要求也不斷提高，給封裝企業(yè)帶來越來越多的挑戰(zhàn)。然而，當性能越高，尺寸越薄越小，成本越低，產(chǎn)品的可靠性就越難實現(xiàn)。為了實現(xiàn)良好的電性和散熱特性，功率器件仍然較多使用引線框架為載體的封裝形式，并且通過底部保留大面積的散熱片來實現(xiàn)高散熱效率。這種類別的產(chǎn)品性能、尺寸、價格方面都有很好的優(yōu)勢，但可靠性卻遇到很大的挑戰(zhàn)，很難通過濕度敏感等級MSL-3，MSL-1更是奢望。因為這樣的產(chǎn)品結構條件下，塑封料只包裹到有芯片的一面，依靠塑封料和引線框架的結合力實現(xiàn)封裝可靠性，而塑封料和引線框架的熱膨脹系數(shù)差很大，結合性不是很好，并且在封裝的制程中，去膠去緯、電鍍等濕制程產(chǎn)生的水汽會侵入框架與塑封料的結合面，在上板等高溫條件下，水會氣化膨脹，使塑封料和引線框架產(chǎn)生分層。在MSL-3的C-SAM檢驗中顯現(xiàn)為紅色，不能通過。并且，在隨后的溫度循環(huán)、高加速老化實驗(TCT/HAST)等溫濕度循環(huán)中，分層會進一步加劇，甚至拉脫焊線，形成電性失效。因此，提高塑封料和引線框架的結合性，減少水汽侵入就成為提高這類產(chǎn)品可靠性的關鍵。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種結構簡單、合理且可靠性強的引線框架類封裝零分層方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，
1、粘晶粒制程管控:粘晶粒主要的問題是銀漿污染；首先要選擇擴散較小的膠水，然后要控制出膠量，不能超出芯片太多；
2、焊線的制程管控:打開壓板，使引線框架離開加熱塊來暫停加熱；停機I分鐘即自動打開加熱塊；
3、去膠去緯制程管控:去膠去緯通常是最容易造成分層的制程，因為這是封裝廠中唯一的濕制程，會帶來水汽和電化學作用；水汽會侵入封裝體，而電化學作用會加速這種侵蝕；在改制程中盡量應選用堿性的藥水，避免選擇酸性軟化液；對于露基島的產(chǎn)品不可以使用電解去膠；這些會減緩水汽對封裝體的侵蝕。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明粘晶粒制程管控時間控制在2mil以內；以減少膠水擴散污染的問題。
[0006]本發(fā)明有益效果。
[0007]本發(fā)明公開了引線框架類元器件系統(tǒng)的零分層解決方案。包括如何進行材料選擇、產(chǎn)品設計以及制程管控。通過以上從規(guī)劃、設計到制造的系統(tǒng)管控，可以有效的提高產(chǎn)品的可靠性，使產(chǎn)品在濕度敏感等級、溫度循環(huán)、高加速老化實驗(TCT/HAST)等實驗中，減少分層等可靠性失效。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明采用如下技術方案，
1、粘晶粒制程管控:粘晶粒主要的問題是銀漿污染；首先要選擇擴散較小的膠水，然后要控制出膠量，不能超出芯片太多；
2、焊線的制程管控:打開壓板，使引線框架離開加熱塊來暫停加熱；停機I分鐘即自動打開加熱塊；
3、去膠去緯制程管控:去膠去緯通常是最容易造成分層的制程，因為這是封裝廠中唯一的濕制程，會帶來水汽和電化學作用；水汽會侵入封裝體，而電化學作用會加速這種侵蝕；在改制程中盡量應選用堿性的藥水，避免選擇酸性軟化液；對于露基島的產(chǎn)品不可以使用電解去膠；這些會減緩水汽對封裝體的侵蝕。
[0009]粘晶粒制程管控時間控制在2mil以內；以減少膠水擴散污染的問題。
[0010]時間管控通常是被封裝廠比較薄弱的部分，一方面時間過長并不一定直接導致失效，很難提供pass/fail的高一致性的實驗結果,多一個小時甚至一天并不一定會導致失效；另一方面，時間控制也很難實現(xiàn)，要有高度自動化系統(tǒng)化的產(chǎn)線，或者是員工的執(zhí)行力十分卓越，這兩點都是很難實現(xiàn)的。但封裝廠還是應該依據(jù)自身的條件來逐步實現(xiàn)管控。產(chǎn)品長時間放在產(chǎn)線上，氧化、吸潮、加熱等環(huán)境的作用使引線框架的表面污染氧化，結合能力變弱，不利于良好的可靠性。下表是推薦的制程管控條件，有利于盡可能減少制造時間過長而帶來的可靠性風險。
[0011]可以理解的是，以上關于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.引線框架類封裝零分層方法，包括以下步驟:1、粘晶粒制程管控:粘晶粒主要的問題是銀漿污染；首先要選擇擴散較小的膠水，然后要控制出膠量，不能超出芯片太多；2、焊線的制程管控:打開壓板，使引線框架離開加熱塊來暫停加熱；停機I分鐘即自動打開加熱塊；3、去膠去緯制程管控:去膠去緯通常是最容易造成分層的制程，因為這是封裝廠中唯一的濕制程，會帶來水汽和電化學作用；水汽會侵入封裝體，而電化學作用會加速這種侵蝕；在改制程中盡量應選用堿性的藥水，避免選擇酸性軟化液；對于露基島的產(chǎn)品不可以使用電解去膠；這些會減緩水汽對封裝體的侵蝕。
2.根據(jù)權利要求1所述引線框架類封裝零分層方法，其特征在于:粘晶粒制程管控時間控制在2mil以內。
【專利摘要】引線框架類封裝零分層方法涉及一種引線框架類封裝零分層方法的改進。本發(fā)明提供一種結構簡單、合理且可靠性強的引線框架類封裝零分層方法。本發(fā)明采用如下技術方案，1、粘晶粒制程管控：粘晶粒主要的問題是銀漿污染；首先要選擇擴散較小的膠水，然后要控制出膠量，不能超出芯片太多；2、焊線的制程管控：打開壓板，使引線框架離開加熱塊來暫停加熱；停機1分鐘即自動打開加熱塊；3、去膠去緯制程管控：去膠去緯通常是最容易造成分層的制程，因為這是封裝廠中唯一的濕制程，會帶來水汽和電化學作用；水汽會侵入封裝體，而電化學作用會加速這種侵蝕；對于露基島的產(chǎn)品不可以使用電解去膠；這些會減緩水汽對封裝體的侵蝕。
【IPC分類】H01L21-50
【公開號】CN104658922
【申請?zhí)枴緾N201310601545
【發(fā)明人】惠鐵軍
【申請人】惠鐵軍
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日