[精选]某公司功率器件封装工艺流程培训课件.pptx

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1、功率器件封装工艺流程功率器件封装工艺流程21主要内容主要内容主要内容介绍主要内容介绍一、功率器件后封装工艺流程一、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二、产品参数一致性和可靠性的保证三、产品性价比三、产品性价比四、今后的开展四、今后的开展2功率器件后封装工艺流程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Die bondingDie sawwire bondingmoldingmarkingHeat agingplatingsegregatingTesting Inspection Packing Ware house 3功率器件后封装工艺流程功

2、率器件后封装工艺流程 划片划片划片圆硅片划片及绷片后的圆片划片：将圆片切割成单个别离的芯片划片特点：DISCO划片机，具有高稳定性，划片刀的厚度25um，芯片损耗小。4 DISKO划片机功率器件后封装工艺流程划片车间功率器件后封装工艺流程划片车间功率器件后封装工艺流程划片车间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功率器件后封装工艺流程 粘片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

3、的应力到达最小，热阻小，散热性好。4、氮氢气体保护，防止高温下材料氧化。7功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程粘片车间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功率器件后封装工艺流程粘片车间粘片车间全新的TO-220粘片机9功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程-压焊压焊压焊：用金丝或铝丝将芯片上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压焊的特点压焊的特点1、自动压焊机，一致性好，焊点、弧度、高度最正确，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功率器件

4、后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程 压焊车间压焊车间压焊车间压焊车间全新的KS TO-92压焊机压焊车间12功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程-塑封塑封塑封体框架管脚塑封：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。塑封机14功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程 塑封车间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

5、电镀测试老化16功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程-电镀切筋电镀切筋电镀：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功率器件后封装工艺流程 切筋切筋切筋员工在操作18功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程-老化老化1、严格的筛选条件，温度140150。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20功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程 测试设备测试设备KT9614与DTS-1000分选机21功率器件后封装

6、工艺流程功率器件后封装工艺流程 包装包装整洁的包装车间新型的包装方式编带我公司今年新引进的编带机22产品一致性和可靠性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，漏电流最高精度到达pA级，电压测试精度到达2mV 2、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、Icb

7、o、Bvceo、Vfbe、Vfbc、Vfec、Bton、Bvces、Bvcer、Icer、Icex、Icbr、Icbs、BVcbo、Iceo等参数24 提高产品可靠性提高产品可靠性 封装工艺的严格控制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，防止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，防止器件发热失效重要的途径就是降低器件的热阻热阻。26功率器件的重要参数热阻功率器件的重要参

8、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+RT327功率器件的重要参数热阻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热阻的工艺控制热阻的工艺控制 粘片工艺粘片工艺原因技术要求工艺保证芯片反面金属层质量金属层平整清

9、洁无氧化，且有一定厚度。每片先试粘一条，试推力，符合工艺标准才下投。焊料外表清洁光亮，无氧化及斑点、粘污等不良现象。与芯片、框架两者之间的浸润性良好，溶化后无颗粒状。引线框架外表平整、清洁、光亮无氧化，无斑点。焊料点上熔化后，焊料与之的浸润好。粘接强度1、推力：mm21kg2、焊料覆盖芯片面积95%空洞面积5%3、芯片、焊料、框架三者之间无缝隙。1、专职检验员每隔1小时巡查一次。2、N2、H2气体保护。3、X-R管理图热阻偏大的原因分析与工艺保证30热阻的工艺控制热阻的工艺控制 测试筛选测试筛选 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有近似线性的关系：

10、VbekT 对于硅pn结，k约等于2，热阻的计算公式为：RthT/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热阻测试筛选设备的优点 进行热阻测试筛选，我们用的是 TESEC的Vbe测试仪。32热阻测试筛选设备的优点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，且精度高可到达0.1mV，重复性好。2.筛选率高 33热阻测试筛选设备的优点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

11、地方就会形成一个热点即温度比粘结面其他地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：品种 封装形式 热阻值MJE13001 TO-92 6.5/WMJE13003BR TO-126 3.5/WMJE13005 TO-220 1.3/W35控制控制“虚焊虚焊 造成虚焊的因素与对策措施造成虚焊的因素与对策措施因素技术要求对策措施引线材料抗拉强度、延伸性良好，

12、硬度适中。1、严格执行公司的原材料进料检验制度。2、不定期上供给商生产线考察质量体系进行情况。劈刀1、劈刀端面平整，与引线形变后尺寸一致。2、确保劈刀端面有适宜的振幅。1、定期清洗劈刀，保证端面清洁完整。2、劈刀安装位置准确，高度适宜。芯片铝层质量铝层不氧化，无划伤，具有一定厚度加强外表镜检，剔除不合格品。引线强度不够不同的线径，规定不同的工艺条件，压力、功率、时间。1、在N2保护中压焊。2、专职检验员，每隔1h巡检一次。3、引线强度的 -R管理图。框架管脚质量1、管脚牢固、平整。2、管脚锡层光亮平整、不氧化。3、高温老化后锡层不变色。1、调整塑封工艺，以到达充分填充。2、加强浸锡前，管脚处理

13、。3、老化烘箱采用N2保护。_X36控制控制“虚焊的措施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塑封气密性的工艺控制相关因素工艺措施检测措施引线框架和塑料粘接外表机械强度1、引线框架的管脚增加两条密封槽，增加此处引线框架外表的粗糙度，使其与塑封料粘结更紧密2、在塑料型号上挑选收缩率低、流动性好的材料，使其之间的机械粘结更加紧密。1、定期检查设备运行状况，确保工艺参数稳定。2、严格原料检验。3、采用热强酸腐蚀比较法，定期检查密封性。4、借助广州五所的先进分析手段，不定期的对产品密封性能进行抽查。5、产品测试前增加老化工序，使存在隐患的产品提前失效，加严测试漏电的参数项

14、，剔除可能存在缺陷的产品。引线框架和塑料热膨胀系数匹配对每种封装形式均需作材料热匹配的比照试验，通过样品测量和批量试用，选择最正确的材料组合。注塑工艺方面的调整1、增大注塑压力和时间，使塑料到达充分填充。2、增加保压时间，使塑料充分固化后出模，防止出模时摩擦大，塑料发生形变而减弱与引线框架之间的粘结强度。38产品性价比产品性价比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材料的选用材料的选用1.供给商均经过评价认证2.品质好价格高的材料40先进的工艺制程先进的工艺制程 一、净化厂房，洁净度10000级，防止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

15、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，Vbe41产品的特点产品的特点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423、可靠性高如上下温循环-50150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产品的特点43今后开展今后开展后封装扩建搬迁工程后封装扩建搬迁工程绿色环保塑封料绿色环保塑封料44谢谢！深爱半导体深爱半导体-

16、封装部封装部结束语459、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。09:58:2409:58:2409:584/18/2023 9:58:24 AM11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2309:58:2409:58Apr-2318-Apr-2312、故人江海别，几度隔山川。09:58:2409:58:2409:58Tuesday,April 18,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2309:58:2409:58:24April 18,202314、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 20239:58

17、:24 上午09:58:244月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 239:58 上午4月-2309:58April 18,202316、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 9:58:2409:58:2418 April 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。9:58:24 上午9:58 上午09:58:244月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。09:58:2409:58:2409:584/18/2023

18、 9:58:24 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2309:58:2409:58Apr-2318-Apr-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。09:58:2409:58:2409:58Tuesday,April 18,202313、不知香积寺，数里入云峰。4月-234月-2309:58:2409:58:24April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20239:58:24 上午09:58:244月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 239:58 上午4月-2309:58April 18,20

19、2316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 9:58:2409:58:2418 April 202317、空山新雨后，天气晚来秋。9:58:24 上午9:58 上午09:58:244月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。09:58:2409:58:2409:584/18/2023 9:58:24 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2309:58:2409:58Apr-2318-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。09:58:2409:58:24

20、09:58Tuesday,April 18,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2309:58:2409:58:24April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20239:58:24 上午09:58:244月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 239:58 上午4月-2309:58April 18,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 9:58:2409:58:2418 April 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。9:58:24 上午9:58 上午09:58:244月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉