在选择芯片封装类型时,主要考虑以下几个方面的因素:成本,对芯片来说,芯片封装成本高会导致电子产品失去市场竞争力.从而可能失去客户和市场。一般来讲,对于同一种封装形式,大封装体尺寸的产品比小封装体尺才的产品封装成本高。对于不同的封装形式,基板产品比引线框架产品的封装成本高;多层基板产品比单层基板产品封装成本高;可靠性等级要求高的产品比可靠性等级要求低的产品封装成本高。塑料封装,塑料封装由于其成本低廉、工艺简单,并适于大批量生产,因而具有极强的生命力,自诞生起发展得越来越快,在封装中所占的份额越来越大。目前塑料封装在全世界范围内占集成电路市场的95%以上。在消费类电路和器件基本上是塑料封装的天下;在工业类电路中所占的比例也很大,其封装形式种类也是较多。塑料封装的种类有分立器件封装,包括A型和F型;集成电路封装包括SOP、DIP、QFP和BGA等。D-PAK 封装的优点是体积小、重量轻、高频性能好,缺点是散热性能较差。河北芯片特种封装
有核和无核封装基板,有核封装基板在结构上主要分为两个部分,中间部分为芯板,上下部分为积层板。有核封装基板制作技术是基于高密度互连(HDI)印制电路板制作技术及其改良技术。无核基板,也叫无芯基板,是指去除了芯板的封装基板。新型无核封装基板制作主要通过自下而上的电沉积技术制作出层间导电结构—铜柱。它只使用绝缘层(Build-up Layer)和铜层通过半加成(SemiAdditive Process,缩写为SAP)积层工艺实现高密度布线。积层图形制作方法:HDI,常规的HDI技术线路制作是靠减成法(蚀刻法)完成,改良型HDI技术主要是采用半加成法(电沉积铜技术)同时完成线路和微孔制作。减成法,减成法(Subtractive),在敷铜板上,通过光化学法,网印图形转移或电镀图形抗蚀层,然后蚀刻掉非图形部分的铜箔或采用机械方式去除不需要部分而制成印制电路PCB。加成法,加成法(Additive),在绝缘基材表面上,有选择性地沉积导电金属而形成导电图形的方法。深圳电路板特种封装工艺在贴片封装类型中QFN封装类型在市场上特别受欢迎。
功率器件模块封装结构演进趋势,IGBT作为重要的电力电子的主要器件,其可靠性是决定整个装置安全运行的较重要因素。由于IGBT采取了叠层封装技术,该技术不但提高了封装密度,同时也缩短了芯片之间导线的互连长度,从而提高了器件的运行速率。按照封装形式和复杂程度,IGBT产品可以分为裸片DIE、IGBT单管、IGBT模块和IPM模块。1、裸片DIE:由一片晶圆切割而成的多颗裸片DIE;2、IGBT单管:由单颗DIE封装而成的IGBT分立器件,电流能力小,适用于家电等领域;3、IGBT模块:由多颗DIE并联封装而成,功率更大、散热能力更强,适用于新能源汽车、高铁、光伏发电等大功率领域;4、IPM模块:在IGBT模块外部增加其他功能的智能功率模块(IPM)。
IGBT封装工艺流程:1、超声波清洗:通过清洗剂对焊接完成后的DBC半成品进行清洗,以保证IGBT芯片表面洁净度满足键合打线要求求。2、X-RAY缺陷检测:通过X光检测筛选出空洞大小符合标准的半成品,防止不良品流入下一道工序;3、自动键合:通过键合打线,IGBT芯片打线将各个IGBT芯片或DBC间连结起来,形成完整的电路结构。半导体键合AOI主要应用于WB段后的检测,可为IGBT生产提供焊料、焊线、焊点、DBC表面、芯片表面、插针等全方面的检测。4、激光打标:对IGBT模块壳体表面进行激光打标,标明产品型号、日期等信息;8、壳体塑封:对壳体进行点胶并加装底板,起到粘合底板的作用;5、功率端子键合;6、壳体灌胶与固化:对壳体内部进行加注A、B胶并抽真空,高温固化 ,达到绝缘保护作用;7、封装、端子成形:对产品进行加装顶盖并对端子进行折弯成形;8、功能测试:对成形后产品进行高低温冲击检验、老化检验后,测试IGBT静态参数、动态参数以符合出厂标准 IGBT 模块成品。QFN封装属于引线框架封装系列。
根据有核封装基板的结构,把HDI封装基板制作技术流程主要分为两个部分:一是芯层的制作;二是外层线路制作。改良型HDI封装基板制造技术主要是针对外层线路制作技术的改良。常规 HDI 技术制作封装基板的流程,封装基板新型的制造技术--改良型半加成法,基于磁控溅射种子层的电沉积互连结构是一条全新的封装基板制造技术途径,该制作技术被称为改良型半加成法。此外,由于该技术途径不像HDI技术需要制作芯板,因此被称为无核封装基板制作技术。对于需要散热效率高的电子器件或模块,使用高导热 TO 外壳封装能够达到更好的散热效果。深圳电路板特种封装工艺
QFP 封装是一种塑料封装方式,通常用于高频、低功率的场合。河北芯片特种封装
SMD封装,SMD封装是表面贴装技术(SMT)中较常用的封装形式,它是将元件直接粘贴在印制电路板的表面。SMD封装尺寸小、重量轻、性能优异、可自动化生产等特点,适用于通信、计算机、汽车电子等高密度集成电路。如图4所示为几种尺寸的SMD封装示例。一些尺寸较小的SMD元器件,为防止其在封装过程中底座和盖板产生相对位移,可采用先预焊再滚焊的方式进行封装。如使用图5所示北京科信的YHJ-1预焊机,利用视觉系统高精度定位功能进行定位及点焊实现器件盖板与底座的固定,防止封装过程中底座和盖板产生相对位移;然后再使用图6所示的GHJ-1平行焊机完成然后的封装。河北芯片特种封装