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1、功率器件封装工艺流程主要内容主要内容介绍一、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三、产品性价比四、今后的发展2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 saw wire bondingmolding markingHeat agingplating segregating Testing Inspection Packing Ware house 3功率器件后封装工艺流程 划片划片圆硅片划片及绷片后的圆片划片：将圆片切割成单个分离的芯片划片特点：日本DISCO划片机，具有高稳定性，划片刀的厚度25um
2、，芯片损耗小。4 日本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5功率器件后封装工艺流程 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，芯片和框架之间的应力达到最小，热阻小，散热性好。4、氮氢气体保护，避免高温下材料氧化。7功率器件后封装工艺流程粘片车间粘片员工在认真操作8大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流 大家有疑问的，可以询问和交流9功率器件后封装工艺流程粘片
3、车间全新的TO-220粘片机10功率器件后封装工艺流程-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1 1压焊的特点1、自动压焊机，一致性好，焊点、弧度、高度最佳，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12功率器件后封装工艺流程功率器件后封装工艺流程 压焊车间压焊车间全新的KS TO-92压焊机压焊车间13功率器件后封装工艺流程-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14塑封的特点采用环氧树脂塑封材料封装，
4、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15功率器件后封装工艺流程 塑封车间塑封生产车间的景象16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 电镀 测试 老化17功率器件后封装工艺流程-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18功率器件后封装工艺流程 切筋切筋员工在操作19功率器件后封装工艺流程-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20功率器件后封装工艺流
5、程切筋 电镀 测试 老化 检验包装测试流程21功率器件后封装工艺流程 测试设备KT9614与DTS-1000分选机22功率器件后封装工艺流程 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23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 24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，漏电流最高精度达到pA级，电压测试精度达到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、Vce
6、sat、Vbesat、Rhfe、Iceo、Iebo、Bveb、Icbo、Bvceo、Vfbe、Vfbc、Vfec、Bton、Bvces、Bvcer、Icer、Icex、Icbr、Icbs、BVcbo、Iceo等参数25 提高产品可靠性 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26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，避免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，避免器件发热失效重要的途径就是降低器件的热阻。27功率器件的重要参数热阻一、
7、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+RT328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。29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。30热阻的工艺控制 粘片工艺热阻偏大的原因分析与工艺保证31热阻的工艺控制 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
8、 的变化与结温度的变化T有近似线性的关系：Vbek T 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。32热阻测试筛选设备的优点 进行热阻测试筛选，我们用的是日本TESEC的Vbe测试仪。33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，且精度高可达到0.1mV，重复性好。2.筛选率高 34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，有空洞的地方就会形成一个热点
9、（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。35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：36控制“虚焊”造成虚焊的因素与对策措施_X37控制“虚焊”的措施压焊工序对引线拉力进行了严格的控制38塑封气密性的工艺控制39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40材料的选用1.供应商均经过评价认证2.品质好价格高的材料41先进的工艺制程 一、净化厂房，洁净度10000级
10、，避免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，Vbe42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433、可靠性高如高低温循环（-50 150）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44今后发展 后封装扩建搬迁项目 绿色环保塑封料45