减少功率器件粘片气泡的工艺技术研究.pdf

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1、与开发DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．08．032减少功率器件粘片气泡的工艺技术研究张顺，姚剑锋(佛山市蓝箭电子股份有限公司，广东佛山528051)摘要：针对影响功率器件可靠性的各种因素，重点阐述了粘片气泡对可靠性的影响，分析了粘片气泡的形成机理，提了减少粘片气泡的新T艺技术，测试表明，新工艺技术的应用明显减少了粘片气泡，效果良好。关键词：功率器件；粘片；气泡；可靠性中图分类号：TN705文献标识码：B文章编号：1009—9492(2013)08—0126—03TechnologyResearchConcerningRedu

2、ctionofAirBubbleintheCourseofPowerDeviceDieBondZHANGShun．YAOJian—feng(FoshanBlueRocketElectronicCo．，Ltd．，Foshan528051，China)Abstract：AccordingtothevaI~OUSfactorsaffectingthereliabilityofpowerdevices，thepaperelaboratedtheinfluenceoftheairbubblesonthereliabilityinthediebondingprocess，

3、analyzedtheformationmechanismoftheairbubbleswhilethediebonding，andpresentedthenewtechnologyforthedie-bondingairbubblesreducing．Itisdemonstratedthattheapplicationofthenewtechnologyhassignificantlyreducedthedie-bondingairbubblesandgoodresultsareachievedafterthebondeddiesaretested．Keyw

4、ords：powerdevices；diebond；airbubble；reliability0引言将一粒粒的芯片粘结到一排排的框架上，在全自功率器件通常工作于高电压、大电流的条件动压焊机中用金属引线将芯片的电极与框架电极下，在电路中主要用作信号放大、振荡和开关分别连接起来，接着在塑封机中用环氧树脂将其等，由于一般电路中的信号都比较小，不足以驱包封起来，使芯片和引线与外界隔离，防止其被动外部元件，而必须经过功率器件变成功率信号氧化，随后在环氧树脂表面打印功率器件的型之后，才能驱动外部元件，因此功率器件在信息号，以便与其他型号的功率器件区别开来，再进产品、计算机

5、、消费电子和汽车等4C产业中有着行引脚处理，将框架包封后外露的引脚进行防氧广泛的应用，例如计算机和网络存储器的CPU电化处理，接着将完成上述作业的框架进行分离，源中就包含有多个功率器件。目前功率器件主要使之成为一个个能够在线路上应用的功率器件，包括双极型晶体管、功率MOSFET和IGBT等，国这些功率器件经过性能测试合格之后，按一定数外80％以上的功率器件是后两种产品⋯，国内由于量包装起来入库，以便供应给顾客，功率器件整技术和工艺的限制，绝大部分功率器件是双极型个工艺流程如图1所示。晶体管和功率MOSFET，其中一个很重要的原因在功率器件封装的过程中，有四个节

6、点将影就是功率器件的可靠性限制了其应用。响功率器件的可靠性。1功率器件可靠性影响因素分析(1)芯片在功率器件封装中，生产商一般从上游企业不言而喻，芯片是影响可靠性最重要的一个购买晶圆，在划片机上将晶圆分割成功能相对独因素，芯片的可靠性直接决定了成品的可靠性，立的功率器件芯片，然后在全自动粘片机上依次因此封装厂商一般对购进的晶圆进行抽测，以掌收稿日期：2013—05—12匿丑1张顺等：减少功率器件粘片气泡的工艺技术研究研究与率器件的热阻，另一方面，使得功率器件工作时气泡热胀冷缩，在器件焊接或连续工作时器件支架局部温度可能达到400℃以上，气泡将呈指数增长，形成极

7、大的压力，引起芯片破裂，压力继续增大，甚至导致器件封装胶形成“爆米花”形状，使得功率器件彻底丧失功能。因此粘片气泡是影响功率器件可靠性的一个非常重要的因素。图1功率器件工艺流程图握芯片的情况。(2)粘片工序粘片是将芯片粘接在框架上，由于功率器件的芯片面积相对较大，因此通常采用焊锡进行粘片，即在350oC以上的高温下，将适量的焊锡熔解到框架上，然后再将芯片粘贴到焊锡上。因此粘贴的质量将影响封装后成品的可靠性，最常见的现象就是在芯片与焊锡之间存在气泡，气泡的产生不仅减少了芯片与焊锡的接触面积，增加了功率器件的热阻，而且由于功率器件工作时发热，气泡受热膨胀，对芯片形

8、成巨大的压力，从图2气泡的形成而影响功