引线框架类封装零分层的方法

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1、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）510152025303540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

2、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：TN3060DelamMethodforLeadframeBasedPackagesDongMeidan(DiodesShanghaiR&DDept.Shanghai200000)Abstract:Tomeetthemorechallengeperformancerequirementfromcustomers,ICassemblyhousecontinousdeveloppingtheircapa

3、bilitywithmorereliablepackages.ThereliabilityperfornacemajorlydependsoniftheypacakgescanpassPre-condingtioningtestTemperaturecycletestHighacceleratestresstest.EspeciallyforSMDpacakges,themoisuresensitiveleveltestisreallychallengging.Toenhancereliabilityperformance,th

4、ekeycontributionispackagestructure/leadframedesignmaterialselectionandprocesscontrol.Itcontainstoenhancetheadhesivenessofdifferentmaterial,decreasethestressfromtemperaturevarious,andavoidmoistureinducedtopacakges.Therearchfindthatleadframesurfacestructuretiebardesig

5、naffecttheperformanceobviously.Keywords:Assembly;LeadframeBasedPackage;Reliability;LeadframeDesign0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

6、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

7、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@hotmail.com-1-4550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，这是因为不同材质的热膨胀系数不同，在升温或降温的过程中，热胀冷缩的能力有差异，使结合面产生应力，当应力大于结合力时，就会形成分层

8、。因此，材料的特性是决定是否分层的主要因素之一。通过选择适合的材料组合，可以减少结合面的应力，有效减少分层。1.1引线框架材料的选择由于分层发生在界面的结合处，主要跟界面上的两种物质特性相关，因此这里讨论的引线框架材料，是指引线框架