塑封溢料之DFN/QFN 分析

黃銀青，汪宗華，丁麗成，班友根，鮑官軍

(1. 安徽明致科技有限公司， 安徽銅陵 244000；2. 銅陵文一三佳科技股份有限公司， 安徽銅陵 244000)

DFN/QFN 封裝平臺具有多功能性，是一種先進的表面貼裝封裝技術(shù)。在這種先進的電子封裝工藝中，各種元器件都是采用先進的雙邊或方形扁平無鉛封裝（DFN/QFN）。其印刷電路板（PCB）的安裝墊、阻焊層和模版樣式設(shè)計以及組裝過程，都要遵循相應(yīng)的原則，可讓一個或多個半導(dǎo)體器件在無鉛封裝內(nèi)連接。溢膠是DFN/QFN 產(chǎn)品在封裝工序中最大的生產(chǎn)缺陷。封裝產(chǎn)量越大，該缺陷出現(xiàn)次數(shù)也就越多，對封裝品質(zhì)和良率提升是一個比較大的挑戰(zhàn)。因此，此類產(chǎn)品的封裝對模具、設(shè)備、生產(chǎn)工藝有更高的要求。

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

封裝引線框架由框架、基島、外引腳和膜組成，框架中心位置設(shè)有2 個/4 個基島，基島兩側(cè)/四側(cè)設(shè)有外引腳，安裝在基島上的芯片通過內(nèi)引線與對應(yīng)的外引腳連接。引線框架背面通過貼膜設(shè)備預(yù)貼膜，膜的種類有高溫膜和低溫膜。在高溫情況下，低溫膜受熱會膨脹，低溫膜與引線框架的結(jié)合力沒有高溫膜強。DFN/QFN 引線框架結(jié)構(gòu)示意圖、DFN/QFN 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖1、圖2所示。

圖1 DFN/QFN 引線框架結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 DFN/QFN 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖

2 鑲拼結(jié)構(gòu)DFN/QFN 模具的分析和設(shè)計規(guī)則

模具結(jié)構(gòu)如圖3 所示，由③下成型鑲件支架+②下成型鑲塊+④下成型墊板三個零件組成一條完整的下成型鑲件。

圖3 模具結(jié)構(gòu)示意圖

通過對溢料產(chǎn)品的分析、以及對DFN/QFN 模具設(shè)計的理解，得出如表1 所示的模具各零件設(shè)計準則。

表1 模具各零件設(shè)計準則

溢膠是DFN/QFN 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中后道工序最大的生產(chǎn)缺陷，最常見的溢料是引腳溢料和PAD 溢料，分別如圖 4、圖 5 所示。

圖4 引腳溢料

圖5 PAD 溢料

分析造成溢料的原因采用魚骨圖分析法，如圖6 所示。

針對圖6 分析逐一檢查整個生產(chǎn)流程，根據(jù)魚骨圖分析法對項目、現(xiàn)狀、判定整改內(nèi)容及改善方案進行分類歸納，如表2 所示。

表2 現(xiàn)狀描述及改善方案

3 結(jié)束語

通過對DFN/QFN 類產(chǎn)品模具設(shè)計和封裝現(xiàn)場的跟蹤，對此類產(chǎn)品溢料的形成有了一個全面的認知，制定了相應(yīng)的改進方案及措施。通過對模具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、封裝現(xiàn)場的分析及解決方案的實施，使得產(chǎn)品溢料得到很大地改善，成品率大幅提升，為穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量提供了保證。