功率器件封装工艺流程课件
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SMDLED封装流程介绍PPT课件
IV: (xxx-xxx) mcd
BIN: XX
VF: (xx-xx) V
LOT: |||||||||||||||||||||||||||||||||
QC:
QC PASS
xxxx
FOSHAN NATIONSTAR OPTOELECTRONICS CO., LTD
佛山市国星光电股份有限公司
TOP LED
RoHS
IF = x mA
TYPE: XX-XXXXX-XX Color Bin：xxxx
QTY: XXXX
IV: (xxx-xxx) cd
BIN: XX
VF: (xx-xx) V
LOT: |||||||||||||||||||||||||||||||||
xxxxxxx
QC:
QC PASS
FOSHAN NATIONSTAR OPTOELECTRONICS CO., LTD
5.0 抽检进仓
• 由质量部对准备入库的产品进行抽检，以确保产品符合质量标准。
LED应用
LED光源模块
LED面板灯
LED日光灯管
LED射灯、球泡灯
LED背光源
• 将PCB板划片一颗一颗的LED或是将支架冲切单颗的LED。
4.5 测试
• 根据产品特性，客户要求按给定电流进行分光分色测试，同时剔除光电性能不良 的产品。
• 测试参数通常有光强Iv，波长λd，色座标(X,Y)，正向电压Vf和反向漏电Ir。 • 分光标准一般为光强1:1.2，波长2.5nm，电压0.2V作为一档，Ir控制小于10μA
佛山市国星光电股份有限公司
单色管按波长、光强、电压分档
白管按色坐标、光强、电压分档
色区分档标准
功率器件封装工艺详解
功率器件定义与分类
功率器件定义：用于控制和转换电能的电子器件 功率器件分类：按照工作电压、电流、频率等参数进行分类 常见功率器件：二极管、晶体管、晶闸管等 功率器件应用：电机控制、电源转换、逆变器等
封装工艺在功率器件中的作用
提高器件稳定性
增强器件散热性能
确保器件电气性能
方便器件安装与使 用
封装工艺对功率器件性能的影响
机械强度不足导致的故障
故障现象：功率器件封装机械强度不足，可能导致器件损坏或性能下降 原因分析：封装材料选择不当、封装工艺不合理、器件结构不合理等 解决方案：优化封装材料选择，改进封装工艺，加强器件结构设计 预防措施：加强封装工艺控制，提高器件机械强度，定期进行性能检测
电气性能不稳定导致的故障
故障现象：功率器件电气性能不稳定，可能导致电路异常、过热、短路等问题 原因分析：器件老化、制造工艺问题、使用环境恶劣等 解决方案：优化器件设计、加强制造工艺控制、改善使用环境等 预防措施：定期检查、维护、更换功率器件，确保设备正常运行
耐温要求：功率器件封装应能够在高温环境下稳定工作，并承受一定的温 度波动和冲击。
可靠性要求：功率器件封装应具有较高的可靠性和稳定性，能够保证长时 间的正常工作。
机械强度要求
封装结构强度：能够承受机械应力和振动 封装材料强度：具有足够的机械强度和耐久性 封装工艺要求：确保封装结构在制造过程中不受损坏 可靠性测试：通过严格测试确保封装结构在各种环境下的稳定性
可靠性不达标导致的故障
器件老化：由于长 时间使用或高温环 境导致器件性能下 降
封装材料问题：封 装材料选择不当或 质量不佳导致器件 性能不稳定
制造工艺问题：制 造工艺不规范或操 作不当导致器件性 能不达标
功率器件封装工艺流程ppt
目的
将功率器件按照电路连接需求装配到预定位置，实现电路功能。
主要步骤
定位：确定器件在封装板上的位置，确保器件与电路板连接的准确性；- 插入引脚：将器件引脚插入到封装板上的引脚孔中；- 固定：采用焊接、压接等方式固定器件在封装板上。
装配
检测
检测封装后的功率器件是否符合技术要求，保证产品的质量和可靠性。
目的
电性能检测：检测封装后的功率器件的电气性能指标是否符合设计要求；- 外观检测：检查封装后的器件表面及引脚是否完好无损，是否符合外观标准；- 环境适应性检测：模拟器件在实际使用中可能遇到的环境条件，检测其稳定性和可靠性。
主要步骤
封装工艺材料
03
03
介质损耗因数
绝缘材料在交流电压作用下消耗的能量与总能量之比，反映材料的介质损失。
封装工艺与功率器件性能
背景介绍
1
封装工艺重要性
2
3
良好的封装工艺能够保护功率器件免受环境影响，提高器件性能和稳定性。
提高器件性能
功率器件在工作过程中会产生大量热量，良好的封装工艺能够增强器件的散热能力，保证器件的正常运行。
增强散热能力
封装工艺对功率器件的电路设计具有重要影响，良好的封装设计方案能够优化电路布局和性能。
环境友好型封装技术
IPC及其他国际质量标准在封装行业的应用情况
06
IPC标准的制定
IPC标准是电子封装行业的基础标准之一，包括封装设计、制造、组装和测试等方面的标准，对提高封装质量和可靠性具有重要意义。
IPC在封装行业的应用情况
IPC标准的推广
IPC标准在电子封装行业得到了广泛的应用和推广，特别是在微电子、半导体等领域，已经成为封装企业必须遵守的基础标准之一。
功率器件封装工艺流程
功率器件封装工艺流程
2023-11-07
contents
目录
• 功率器件封装概述 • 前段封装工艺 • 后段封装工艺 • 特殊封装工艺 • 封装工艺材料与设备 • 封装工艺研究与发展趋势
01
功率器件封装概述
封装的作用与重要性
1 2 3
提高功率器件的可靠性
通过封装，可以保护功率器件免受环境因素（ 如温度、湿度、尘埃等）的影响，提高其可靠 性。
成品测试
外观检查
对封装完成的功率器件进行外观检查，包括 器件的高度、平整度、引脚是否歪斜等。
电气性能测试
对封装完成的功率器件进行电学性能测试，包括导 通电阻、耐压、电流等参数的测试。
环境适应性测试
对封装完成的功率器件进行环境适应性测试 ，包括高温高湿、振动、盐雾等恶劣环境的 测试。
04
特殊封装工艺
实现标准化和批量生产
通过封装，可以将不同规格和类型的功率器件 进行标准化，从而实现批量生产，提高生产效 率。
提高功率器件的性能
通过先进的封装技术，可以改善功率器件的性 能，例如降低内阻、提高散热性能等。
封装工艺的基本流程
引线键合
将芯片上的电极与引线连接起来， 通常采用超声波键合或热压键合等 方法。
感谢您的观看
THANKS
封装设备
切割设备பைடு நூலகம்
用于将功率器件从原始芯片中分离出来， 并进行初步的切割和形状加工。
清洗设备
用于清洗封装过程中的各种材料和器件， 保证其清洁度和质量。
焊接设备
用于将金属引脚或其他连接件焊接到功率 器件上，保证其可靠性和稳定性。
检测设备
用于检测封装后的功率器件性能和质量， 包括电气性能测试、外观检测等。
2023-11-07
contents
目录
• 功率器件封装概述 • 前段封装工艺 • 后段封装工艺 • 特殊封装工艺 • 封装工艺材料与设备 • 封装工艺研究与发展趋势
01
功率器件封装概述
封装的作用与重要性
1 2 3
提高功率器件的可靠性
通过封装，可以保护功率器件免受环境因素（ 如温度、湿度、尘埃等）的影响，提高其可靠 性。
成品测试
外观检查
对封装完成的功率器件进行外观检查，包括 器件的高度、平整度、引脚是否歪斜等。
电气性能测试
对封装完成的功率器件进行电学性能测试，包括导 通电阻、耐压、电流等参数的测试。
环境适应性测试
对封装完成的功率器件进行环境适应性测试 ，包括高温高湿、振动、盐雾等恶劣环境的 测试。
04
特殊封装工艺
实现标准化和批量生产
通过封装，可以将不同规格和类型的功率器件 进行标准化，从而实现批量生产，提高生产效 率。
提高功率器件的性能
通过先进的封装技术，可以改善功率器件的性 能，例如降低内阻、提高散热性能等。
封装工艺的基本流程
引线键合
将芯片上的电极与引线连接起来， 通常采用超声波键合或热压键合等 方法。
感谢您的观看
THANKS
封装设备
切割设备பைடு நூலகம்
用于将功率器件从原始芯片中分离出来， 并进行初步的切割和形状加工。
清洗设备
用于清洗封装过程中的各种材料和器件， 保证其清洁度和质量。
焊接设备
用于将金属引脚或其他连接件焊接到功率 器件上，保证其可靠性和稳定性。
检测设备
用于检测封装后的功率器件性能和质量， 包括电气性能测试、外观检测等。
LED封装工艺流程图解PPT课件
第13页/共14页
感谢您的观看！
第14页/共14页
2. 封装的基石: 固晶 3. 对外的桥梁: 焊线 4. 美丽的外衣: 成型树酯
第2页/共14页
二、LED封装材料
第3页/共14页
二、LED封装共14页
三、LED封装工艺流程
第6页/共14页
三、LED封装工艺流程
• 固晶(Die Attachment or Die Bonding) • 固晶之目的:利用银胶（绝缘胶）将芯片与支架（PCB）粘连在一起。
一、LED封装简介
1.LED封装之目的: – 将半导体芯片封装程可以供商业使用之电子组件 – 保护芯片防御辐射,水气,氧气,以及外力破坏 – 提高组件之可靠度 – 改善/提升芯片性能 – 提供芯片散热机构 – 设计各式封装形式,提供不同之产品应用
第1页/共14页
二、LED封装材料
1. 封装核心:基板 •基板的性能对于非晶粒性之失效有决定性之影响
第11页/共14页
三、LED封装工艺流程
测试的目的是：对经过封装和老化试验的LED进行光电参数、外形尺寸 的检验，按照设定要求将成品材料分成不同的BIN。满足客户的需求。 同时将电性不良剔除。
第12页/共14页
三、LED封装工艺流程
在管壳上打印器件型号、出厂日期等标记，进行成品的计数包 装，包装袋内放入干燥剂和标签，经过品管检验后封口，对于 超高亮LED还需要防静电包装。
支架/PCB
第7页/共14页
三、LED封装工艺流程
2.焊线
• 焊线(Wire Bonding) • 焊线之目的：利用金线将芯片与支架/PCB焊接在一起，形成一个
导电回路。
• 焊线之制程重点:
– 根据芯片进行焊线参数调整
感谢您的观看！
第14页/共14页
2. 封装的基石: 固晶 3. 对外的桥梁: 焊线 4. 美丽的外衣: 成型树酯
第2页/共14页
二、LED封装材料
第3页/共14页
二、LED封装共14页
三、LED封装工艺流程
第6页/共14页
三、LED封装工艺流程
• 固晶(Die Attachment or Die Bonding) • 固晶之目的:利用银胶（绝缘胶）将芯片与支架（PCB）粘连在一起。
一、LED封装简介
1.LED封装之目的: – 将半导体芯片封装程可以供商业使用之电子组件 – 保护芯片防御辐射,水气,氧气,以及外力破坏 – 提高组件之可靠度 – 改善/提升芯片性能 – 提供芯片散热机构 – 设计各式封装形式,提供不同之产品应用
第1页/共14页
二、LED封装材料
1. 封装核心:基板 •基板的性能对于非晶粒性之失效有决定性之影响
第11页/共14页
三、LED封装工艺流程
测试的目的是：对经过封装和老化试验的LED进行光电参数、外形尺寸 的检验，按照设定要求将成品材料分成不同的BIN。满足客户的需求。 同时将电性不良剔除。
第12页/共14页
三、LED封装工艺流程
在管壳上打印器件型号、出厂日期等标记，进行成品的计数包 装，包装袋内放入干燥剂和标签，经过品管检验后封口，对于 超高亮LED还需要防静电包装。
支架/PCB
第7页/共14页
三、LED封装工艺流程
2.焊线
• 焊线(Wire Bonding) • 焊线之目的：利用金线将芯片与支架/PCB焊接在一起，形成一个
导电回路。
• 焊线之制程重点:
– 根据芯片进行焊线参数调整
功率器件封装工艺流程
不够
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 X -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，以达到充分填充。 2、加强浸锡前，管脚处理。 3、老化烘箱采用N2保护。
24
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
25
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 。
26
功率器件的重要参数－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+ RT3
27
功率器件的重要参数－热阻
温度的变化△T有近似线性的关系： △Vbe＝k△T
对于硅pn结，k约等于2，热阻的计算公式为： Rth＝△T/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
进行热阻测试筛选，我们用的是日本 TESEC的△Vbe测试仪 。
32
热阻测试筛选设备的优点
4
功率器件后封装工艺流程－划片车间
日本DISKO划片机
5
功率器件后封装工艺流程 ——粘片
封装工艺流程 ppt课件
第二章 封装工艺流程
打线键合的线材与可靠度 （1）合金线材 铝合金线
因纯铝线材太软很少使用。铝合金线标准线材是铝-1% 硅。令你一种是含0.5-1%镁的铝导线。其优点是抗疲劳 性优良，生成金属间化合物的影响小。
金线 纯金线的纯度一般用4个9。为增加机械强度，往往在金
中添加5-10ppm 铍或铜。金线抗氧化性好，常由于超声 波焊接中。
这两种方法都很好地避免了或减少了减薄引起 的硅片翘曲以及划片引起的边缘损害，大大增强了 芯片的抗碎能力。
第二章 封装工艺流程
2.3 芯片贴装 芯片贴装，也称芯片粘贴，是将芯片固定于封装基板或引
脚架芯片的承载座上的工艺过程。
贴装方式
• 共晶粘贴法 • 焊接粘贴法 • 导电胶粘贴法 • 玻璃胶粘贴法
第二章 封装工艺流程
在芯片粘贴时，用盖印、丝网印刷、点胶 等方法将胶涂布于基板的芯片座中，再将芯片 置放在玻璃胶之上，将基板加温到玻璃熔融温 度以上即可完成粘贴。由于完成粘贴的温度要 比导电胶高得多，所以它只适用于陶瓷封装中。 在降温时要控制降温速度，否则会造成应力破 坏，影响可靠度。
第二章 封装工艺流程
2.4 芯片互连 芯片互连是将芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基
三种导电胶的特点是：化学接合、具有导电功能。
第二章 封装工艺流程
导电胶贴装工艺
膏状导电胶： 用针筒或注射器将粘贴剂涂布到芯
片焊盘上（不能太靠近芯片表面，否则 会引起银迁移现象），然后用自动拾片 机（机械手）将芯片精确地放置到焊盘 的粘贴剂上，在一定温度下固化处理 （150℃ 1小时或186℃半小时）。 固体薄膜：
IC芯片制作完成后其表面均镀有钝化保护层，厚度高于 电路的键合点，因此必须在IC芯片的键合点上或TAB载带的 内引线前端先长成键合凸块才能进行后续的键合，通常TAB 载带技术也据此区分为凸块化载带与凸块化芯片TAB两大类。
功率器件封装工艺流程-PPT
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：
_
X
控制“虚焊”的措施
压焊工序对引线拉力进行了严格的控制
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
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
先进的工艺制程
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
产品的特点
3、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
成品管
测试分选 合格
QC 抽检 合格
成品包装
不合格品 不合格
QA 检验 合格
入成品库
不合格
抽检 合格
不合格
客户使用
粉碎 返工 返工 返工
包装
分选机 KT9614与DTS-1000
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
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
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
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 。
功率器件封装工艺流程ppt
将多个功率器件集成在一个模块中 进行封装，提高器件的集成度和可 靠性。
微型化封装
采用微电子制造技术，实现功率器 件的小型化和微型化。
绿色封装
采用环保材料和工艺，降低封装过 程对环境的影响，实现绿色生产。
高温超导技术应用
利用高温超导材料制作功率器件， 提高器件的效率和性能。
02
封装工艺流程
芯片准备
环境适应性检测
01
02
03
检测目的
评估封装后的功率器件在 不同环境条件下的性能表 现，确保其具有较高的可 靠性和稳定性。
检测内容
包括温度循环测试、湿度 测试、机械应力测试等。
检测方法
在环境试验箱内进行模拟 测试。
05
封装工艺问题及解决方案
引脚焊接不良
原因
引脚材料不纯或焊接温度不当，导致引脚与焊板焊接不牢固 。
引脚焊接
01
02
03
引脚准备
将引脚焊接在芯片上，并 调整引脚间距和高度。
焊接准备
清洁引脚和基板上的焊接 点，并涂上焊膏。
焊接操作
将引脚与基板上的焊接点 对齐，并使用焊接设备进 行焊接。
塑封固化
塑封材料准备
选择合适的塑封材料，并 进行称量和混合。
塑封操作
将塑封材料均匀涂抹在基 板上，并将芯片和引脚完 全覆盖。
环氧树脂具有优良的绝缘性能和加工性能，常用于高电压、高温、高频率的功率器件封装。硅酮树脂 具有优良的耐腐蚀性能和阻燃性能，常用于高电压、高温、高频率的功率器件封装。聚氨酯具有优良 的耐腐蚀性能和阻燃性能，常用于中低档功率器件封装。
04
封装质量检测与控制
外观检测
检测目的
确保封装后的功率器件外观符 合设计要求，无缺陷、无不良
微型化封装
采用微电子制造技术，实现功率器 件的小型化和微型化。
绿色封装
采用环保材料和工艺，降低封装过 程对环境的影响，实现绿色生产。
高温超导技术应用
利用高温超导材料制作功率器件， 提高器件的效率和性能。
02
封装工艺流程
芯片准备
环境适应性检测
01
02
03
检测目的
评估封装后的功率器件在 不同环境条件下的性能表 现，确保其具有较高的可 靠性和稳定性。
检测内容
包括温度循环测试、湿度 测试、机械应力测试等。
检测方法
在环境试验箱内进行模拟 测试。
05
封装工艺问题及解决方案
引脚焊接不良
原因
引脚材料不纯或焊接温度不当，导致引脚与焊板焊接不牢固 。
引脚焊接
01
02
03
引脚准备
将引脚焊接在芯片上，并 调整引脚间距和高度。
焊接准备
清洁引脚和基板上的焊接 点，并涂上焊膏。
焊接操作
将引脚与基板上的焊接点 对齐，并使用焊接设备进 行焊接。
塑封固化
塑封材料准备
选择合适的塑封材料，并 进行称量和混合。
塑封操作
将塑封材料均匀涂抹在基 板上，并将芯片和引脚完 全覆盖。
环氧树脂具有优良的绝缘性能和加工性能，常用于高电压、高温、高频率的功率器件封装。硅酮树脂 具有优良的耐腐蚀性能和阻燃性能，常用于高电压、高温、高频率的功率器件封装。聚氨酯具有优良 的耐腐蚀性能和阻燃性能，常用于中低档功率器件封装。
04
封装质量检测与控制
外观检测
检测目的
确保封装后的功率器件外观符 合设计要求，无缺陷、无不良
封装工艺流程ppt课件
第二章 封装工艺流程
2.4.2 载带自动键合技术
芯片凸点制作技术 凸点因形状不同可分为两种
第二章 封装工艺流程
金凸金块凸第块制一制步作作，的对传的芯统片传工进艺行统: 清工洁处艺理
第二步，通过真空溅散的方法，在芯片键合的上表面形 成粘着层和阻挡层。粘着层提供IC芯片上的铝键合点与凸 块间良好的键合力与低的接触电阻特性。常用的材料是Ti、 Cr、和Al，这几种金属的与铝和氧化硅的粘着性很好。扩 散阻挡层的作用是阻止芯片上的铝与凸块材料之间的扩散 反应而形成金属间化合物。
TAB技术较第之二常用章的引线封工艺装的优工点艺： 流程
（1）对高速电路来说，常规的引线使用圆形导线，而 且引线较长，往往引线中高频电流的趋肤效应使电感增 加，造成信号传递延迟和畸变，这是十分不利的。TAB 技术采用矩形截面的引线，因而电感小，这是它的优点。
（2）传统引线工艺要求键合面积4mil2，而TAB工艺的 内引线键合面积仅为2mil2这样就可以增加I/O密度，适 应超级计算机与微处理器的更新换代。
第二章 封装工艺流程
过去，TAB技术不受重视的原因： （1）TAB技术初始投资大； （2）开始时TAB工艺设备不易买到，而传统 的引线工艺已得到充分的发展，且其生产设备 也容易买到； （3）有关TAB技术资料和信息少。但是随着 芯片信息容量及随之而来的引脚数的增加，传 统的分立引线工艺显得力不从心。为降低引线 成本的需要，TAB技术越来越受到人们的青睐， 促使许多半导体厂家积极开发研究。
合金焊料
软质焊料
第二章 封装工艺流程
2.3.3 导电胶粘贴法
导电胶是银粉与高分子聚合物（环氧树脂） 的混合物。银粉起导电作用，而环氧树脂起 粘接作用导。电胶有三种配方：
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包装
入库
aging
Packing Ware house
打印 marking
管脚上锡 plating
功率器件后封装工艺流程 ——划片
圆硅片
划片及绷片 后的圆片
划片
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，芯片损耗小。
功率器件后封装工艺流程－划片车间
2、使用有N2保护的 烘箱，防止管子在高 温下氧化。
功率器件后封装工艺流程
电镀
切筋
老化
测试
检验
测试流程
成品管
测试分选 合格
QC 抽检 合格
成品包装
不合格品 不合格
QA 检验 合格
入成品库
不合格
抽检 合格
不合格
客户使用
粉碎 返工 返工 返工
包装
功率器件后封装工艺流程 ——测试设备
分选机 KT9614与DTS-1000
焊料
表面清洁光亮，无氧化及 斑点、粘污等不良现象。
工艺保证
每片先试粘一条，试推力， 符合工艺规范才下投。
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 粘接强度
表面平整、清洁、光亮无 焊料点上熔化后，焊料与之
氧化，无斑点。
的浸润好。
1、推力：mm2>1kg
2、焊料覆盖芯片面积 >95%(空洞面积<5%)
打印
塑封：压机注 塑，将已装片的 管子进行包封
塑封体 框架管脚
塑封示意图
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
功率器件后封装工艺流程 ——塑封车间
塑封生产车间的景象
功率器件后封装工艺流程
RT1 RT2
RT3
芯片
背面金、银层 焊料层 铜底座 （框架）
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 。
热阻的工艺控制 —粘片工艺Biblioteka 热阻偏大的原因分析与工艺保证
原因
技术要求
芯片背面金 金属层平整清洁无氧化， 属层质量 且有一定厚度。
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
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
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、Vcesat、Vbesat、 Rhfe、Iceo、Iebo、Bveb、Icbo、Bvceo、Vfbe、Vfbc、 Vfec、Bton、Bvces、Bvcer、Icer、Icex、Icbr、 Icbs、BVcbo、Iceo等参数
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 的变化与
结温度的变化△T有近似线性的关系： △Vbe＝k△T
对于硅pn结，k约等于2，热阻的计算公式为： Rth＝△T/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。
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
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 。
4、氮氢气体保护，避免高温下材料氧化。
功率器件后封装工艺流程——粘片车间
粘片员工在认真操作
功率器件后封装工艺流程——粘片车间
全新的TO-220粘片机
功率器件后封装工艺流程-压焊
划片
粘片
压焊
塑封
打印
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
日本DISKO划片机
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
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。
金丝 或铝丝
压焊示意图
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
功率器件后封装工艺流程 ——压焊车间
全新的KS TO-92压焊机
压焊车间
功率器件后封装工艺流程-塑封
划片
粘片
压焊
塑封
功率器件的重要参数－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+ RT3
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。
功率器件封装工艺流程
2
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
功率器件后封装工艺流程
划片
粘片
压焊
塑封
Die saw 检验
Die bonding
测试
wire bonding
切筋
molding 老化
Inspection Testing segregating Heat
塑封
打印
电镀
切筋
老化
测试
激光打标
在管体打上标记
激光打印机
功率器件后封装工艺流程-电镀切筋
塑封
打印
电镀
切筋
老化
测试
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
功率器件后封装工艺流程 ——切筋
切筋员工在 操作
功率器件后封装工艺流程-老化
塑封
打印
电镀
切筋
老化
测试
1、严格的筛选条件， 温度140～150℃。