天水华天封装知识交流

nullnull 天水华天封装知识交流 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD主要内容主要内容 1。产品防湿MSL等级与包装 2。华天科技塑封料和导电胶介绍 3。塑封限用物质相关内容 4。低温焊料回流焊温度曲线 5。金线承受电流及电感、电阻 6。热阻的近似计算方法 7。塑封产品封装订单 8。LDO产品相关 9。产品品种和产能介绍 10. QFN介绍 11. BGA介绍 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑料封装是非气密封装塑料封装是非气密封装 塑料封装属于非气密封装,塑料封装采用的塑封料和导电胶是有一定吸水率的材料,其吸水率通常在千分之几到千分之十几左右,产品吸收一定程度的湿气之后,在波峰焊或者红外回流焊时,湿气在高温下迅速膨胀,从而产生产品内部的界面分层，导致连接线开路、芯片损伤等缺点，严重的造成胶体鼓胀或裂开,即我们常说的”爆米花”效应. 一般来讲如回风炉温度由240°C变成260 °C ,则其蒸气压变成原来的2.12倍. ”爆米花”效应不是QFP产品的特有的，SOP、SSOP、TSSOP等产品也因为吸湿经常产生 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD如产品已经吸湿怎么办?如产品已经吸湿怎么办? 对产品进行烘烤，烘烤条件一般为: a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 如装在塑料管里的SOP产品 b.)高温器件容器在115℃加减5℃下烘烤8小时, 如装在托盘里的QFP产品 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD产品防湿等级定义产品防湿等级定义防湿等级 非密封包装状态下存放期 吸湿考核条件 LEVEL 1 在小于30C/85%相对湿度无期限 85C/85% 168小时 LEVEL 2 在30C/60%条件下1年 85C/60% 168小时 LEVEL 3 在小于30C/60%条件下1周 30C/60% 192小时 加速=60C/60% 40小时 SAMPLE：50 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD产品防湿等级试验流程产品防湿等级试验流程Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD***** 产品芯片来源更换时可以也按照该流程做PRECON的实验,正常后再开始批量生产产品防湿等级对应的不同包装要求产品防湿等级对应的不同包装要求 LEVEL 1 产品在小于30C/85%相对湿度下存放时,包装无特殊要求; LEVEL 2 产品在30C/60%条件下1年内存放时,包装无特殊要求 但是很多情况下,特别是产品在南方存放时,湿度比较高, 产品要达到1年的存放期,包装要作适当的防湿措施; LEVEL 3 在小于30C/60%条件下,包装无防湿措施仅能保存1周, 所以产品如要长时间保存,应该采取密封包装; Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDLEVEL3产品防湿标签例子LEVEL3产品防湿标签例子注意: 袋内含湿敏器件 1.器件在密封袋内的寿命为：温度＜40℃，湿度＜90%下的寿命是12个月 2.密封袋开封后，需要进行红外回流、气相回流、波峰焊或等效处理的器件必须按照下列条件进行： a.)工厂条件为温度≤30℃，湿度≤60%时，168小时（若此处空白，参见相邻的条码标签）内安装 b.)在湿度＜20%的环境下储存 3.若器件符合下列条件，要求安装前烘烤. a.)温度为23加减5度时，湿度指示卡的读数＞10%. b.)不符合2a或2b. 4.若要求烘烤，器件烘烤时间为: a.)低温器件容器在40℃+5℃/-0℃,5%RH下烘烤192小时 b.)高温器件容器在115℃加减5℃下烘烤8小时 口袋密封日期： (若此处空白，参见相邻的条码标签)Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD湿气敏感等级和那些因素有关湿气敏感等级和那些因素有关1.和封装形式有关,湿气敏感度按照封装形式由强到弱的大致顺序为 TQFP\LQFP\QFP\TSSOP\SSOP\SOP\SOT\TO\SDIP\DIP 2.和塑封材料吸水率、粘结力、耐高温性能有关 3.和导电胶的挥发物、吸水率、粘结力、耐高温性能有关 4.和产品的芯片大小、封装的引线框架基岛大小、封装体内塑封料本身结合面积占塑封体面积有关 *****所有SOP封装的芯片与基岛面积比最小为30%. 若低于30%需进行工程风险评估(做MSL考核), 除非该封装可靠性的项目已经覆盖该框架的该情况 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.DIP 、SIP、ZIP系列： 一般采用KL1000-3A塑封料和DAD90导电胶 2.ST-7100DXG和KH9200-3T也有使用在DIP上 3.SDIP64：采用MP8000CH4塑封料和8360导电胶 4.对产品有应力要求的， 如测试Vref且精度要求高时， 如静态漏电流在1纳安以下,甚至0.2纳安以下 如测试具体频率且精度要求高时， 建议采用： KL4500-1 、MP8000AN、MP8000CH4、EME6600CS、EME6600H等 ,要求更高时可以采用做LDO产品使用的塑封料,如GE1030L3等 条件允许时也可以考虑点胶来避免塑封应力造成的参数偏移 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.SOP （150MIL）系列： A)对基岛<80MIL*80MIL的产品,塑封料为KL4500-1(NT)、KL4500-1、MP8000AN、MP8000AN-D， B)对基岛>80MIL*80MIL的产品,塑封料选择:EME6600CS (粘结强度和抗弯强度高) C)ESOP8采用的塑封料：EME6600CR、GE1030L3 (粘结强度高,推荐) 2.SOP （229~300MIL）系列： A)塑封料为KL4500-1、MP8000AN、 MP8000AN-D B)HSOP塑封料为：KL4500-HT 常用的导电胶为DAD90，对RDSON有要求的CMOS产品，建议WAFER磨至200~250 UM后背银，导电胶采用84-1(2~3豪欧),也可以考虑8352L(0.3豪欧左右)来达到更小的RDSON 对CMOS芯片例如9926等产品的封装,如果铝层表面比较薄或者比较软时,建议可以使用EME6600CR或者MP8000CH4来封装产品,避免使用有小的球形硅的塑封料,这样可以 防止铝层压伤Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.SSOP 系列： A) SSOP（150MIL） 的产品,塑封料为GE1030L3 B)其它采用的塑封料：MP8000CH4、GE1030L3 常用的导电胶为DAD90 2.TSSOP8 A) 塑封料为：SL7300JC2 MP8000CH4 对CMOS芯片例如9926等产品的封装,如果铝层表面比较薄或者比较软时,建议可以使用MP8000CH4来封装产品,避免使用有小的球形硅的塑封料(如SL7300JC2,GE1030L3,GE7470GA4等),这样可以防止铝层压伤,但是可靠性如防湿等级和抗高温性能会有下降 常用的导电胶为DAD90，对RDSON有要求的CMOS产品，建议WAFER磨至200~250UM后背银，导电胶采用84-1,8352L Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.PQFP 系列： A) PQFP44（1010X2.1),塑封料为KL4500-1、MP8000CH4 B) PQFP64L(1414×2.0),塑封料为MP8000CH4、EME6600HR C) PQFP100L(1420×2.75),塑封料为MP8000CH4、KL6800等 D) PQFP128L(1420×2.75),塑封料为MP8000CH4、KL6800等 常用的导电胶为8360 对PQFP100L/128L金线比较密集的产品,位防止产品冲线碰线,建议采用低冲线率的塑封料(例如GE7470GA4等),通过试验来验证金线直径选择与其匹配 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.LQFP 系列： A) LQFP32\48\64\80塑封料为MP8000CH4、 EME6600HR B) LQFP100\128L(1414×1.4),塑封料为EME6600HR 、MP8000CH4 常用的导电胶为8360 对LQFP100L/128L金线比较密集的产品,位防止产品冲线碰线,建议采用低冲线率的塑封料(例如GE7470GA4等),通过试验来验证金线直径选择与其匹配 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.TO 系列： A) TO251\TO252塑封料为GE1030L3,常用的导电胶为DAD87 B) TO220\TO263塑封料为MP8000AN-D,常用的导电胶为DAD87 为何不使用DAD90呢? 因为DAD90导热系数为2.9W/M.K 而DAD87导热系数为14.58W/M.K,几乎接近锡铅焊料导热系数的一半 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）1.SOT 系列： A) SOT89塑封料为EME6600HG,常用的导电胶为DAD90 B) SOT223塑封料为SL7300SPM、GE1030L3,常用的导电胶为DAD90 C）SOT23-5-6L塑封料为EME6710S、GE1030L3,常用的导电胶为DAD90、84-1 EME6710S、EME6600HG 、GE1030L-3为低应力塑封料，Vout中测试值与封测值降在7.5mv左右，具体要根据具体的品种试验来定出最佳Vout中测试值。 但是EME6710S吸水率很高，粘结强度不是很高，所以产品特别要注意防湿。Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）塑封料和导电胶的选择（240度回流焊）对于TO263、SOT89、SOT223、SOT23产品，若客户要求使用不导电胶，则使用84-3J，一般不使用84-3 原因是： 84-3J不导胶中有保证芯片和基岛不接触的大直径弹性颗粒Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封料和导电胶的选择（260度回流焊）塑封料和导电胶的选择（260度回流焊）Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD封装限用物质要求封装限用物质要求目前主要有两个主流标准： 1。ROHS指令 公司对外标准，一般按欧盟 ROHS指令执行 。 2。 SONY标准 客户指定要求符合SONY标准时公司按照客户要求执行，SONY标准比ROHS标准要严格得多，相应材料供应商是SONY认证供应商 。 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD封装限用物质要求封装限用物质要求RoHS限制的主要下列有害的物质 铅(Pb)、 镉(Cd)、 汞(Hg)、 六价铬(Cr)、 多溴联苯(PBB)、 多溴联苯醚(PBDE) 前四项是重金属，后面两项是有机化合物Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD封装限用物质要求封装限用物质要求欧盟委员会2002/95/EC指令中只说应建立最大允许含量值；另外根据不同会员国的立法，要求也会不同 欧盟委员会于2005/8/18通过了2005/618/EC指令，确定了各项的最低标准：铅、汞、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚在均匀物质中的最大限量为0.1%，镉为0.01%。Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD封装限用物质要求-华天科技目前能力封装限用物质要求-华天科技目前能力1.目前天水华天所有封装均可以符合“RoHS”要求。(SGS报告合格) 2.目前天水华天可以按照客户要求提供符合“SONY”要求的封装。(采用无铅管脚电镀和不含PBB/PBDE的绿色环保模塑料和绿色环保银浆料，封装价格估计上升10~50%)Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD封装限用物质要求—华天科技控制措施封装限用物质要求—华天科技控制措施1.每年给客户提供一次所有封装形式的SGS报告 2.原材料变更时通知客户并提供相应的有害物质认证资料；产品SGS报告 3.原材料有SGS、MSDS报告的才可以通过品管检验 4.合格供应商必须是签定《不使用有害化学物质的书》和能按时按要 求提供关于材料成分与有害物质认证报告的 5.对锡球、甲基磺酸、甲基磺酸锡进料检验检测铅的含量 6.根据年度供应商稽核对供应商进行环境物质管理方面的稽核 7.发现环境限用物质异常时，第一时间报告管理者代表，按照严格的围堵、追溯程序来处理，并通知相应客户 8.制造部门严格按照《绿色环保封装控制作业指导书》作业，严格防止用错材料、混管、材料污染等。 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD封装限用物质要求封装限用物质要求包装材料例如塑料管(Tube)，目前市场上廉价的聚氯乙烯PVC塑料管不环保，也要请客户明确要求，如果要环保塑料管包装成本也可能上升。 华天科技目前对环保要求的承诺仅针对集成电路产品本身 松下公司明确2005年9月底以后不再接受PVC塑料管 因此包装有“普通（传统）包装”和“环保包装”之分 目前包装材料SONY标准仅控制镉/铅/汞/六价铬总和＜100ppm其中必须保证 Cd＜5ppm Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD260度回流焊曲线260度回流焊曲线Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD240度回流焊曲线240度回流焊曲线Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD低温焊料Sn/Ag3.0/Cu0.5 低温焊料Sn/Ag3.0/Cu0.5 Sn/Ag3.0/Cu0.5合金性能： 溶解温度：固相线217℃/液相线220℃； 成本：0.10美元/cm3 与Sn/Cu焊料价格比：2.7 机械强度：48kg/mm2 延伸率：75％ 湿润性：良 由Sn/Ag/Cu合金性能可知：焊料合金熔融温度比原Sn/Pb合金高出36℃ 回流焊注意事项: 1.预热区升温速度要尽量慢一些（选择数值2～3℃/s），以便控制由焊膏的塌边而造成焊点的桥接、焊锡球等。 2.预热要求必须在（45～90sec、120～160℃）范围内，以控制由PCB基板的温差及焊剂性能变化等因素而发生回流焊时的不良。 3. 焊接的最高温度在230℃以上，保持20～30sec，以保证焊接的湿润性。 冷却速度选择-4℃/s Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD焊料厂家推荐的Sn/Ag3.0/Cu0.5回流焊曲线焊料厂家推荐的Sn/Ag3.0/Cu0.5回流焊曲线Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD金线熔断电流金线熔断电流Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD金线最大的恒定工作电流(A)金线最大的恒定工作电流(A)左表已经考虑金线制造过程正常的误差、电源电压的波动、短时间的浪涌电流等因素Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD键合后金线的电感和电阻键合后金线的电感和电阻键合金丝在自由空间的电感量L和电阻R ： 对金线来来讲RS=0.03 Ω 金丝引线的直径为25.4μm，长度在1.02～2.03mm之间,计算所得其电感值在0.73～1.73nH Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD热阻的定义热阻的定义R=L/（K*A） 单位是℃/W K为材料热导率，单位是W/（m*K) L为传热长度，A为传热面积Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD热阻的计算热阻的计算Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD热阻的计算热阻的计算Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD热阻的计算热阻的计算Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD塑封产品封装订单塑封产品封装订单Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDLDO产品LDO产品对LDO的产品，芯片测试的输出电压VOUT 分布曲线和封装后功能测试的输出电压VOUT 分布曲线和料饼α1的关系图如下： 青色的曲线是芯片测试的输出电压VOUT 分布曲线 黑色的曲线是封测的料饼应力较小的输出电压VOUT 分布曲线 红色的曲线是封测的料饼应力较大的输出电压VOUT 分布曲线 料饼应力∝CTE1*弹性模量,不同的芯片对应不同的塑封料封装后电压的变化各不相同 芯片表面的钝化层对芯片表面的保护也很重要.Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD现有产品产能现有产品产能Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD现有产品产能现有产品产能Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD现有产品产能现有产品产能Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD现有产品产能现有产品产能Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDQFN/DFN产品示意图QFN/DFN产品示意图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDQFN28（5X5）产品外形图QFN28（5X5）产品外形图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDQFN32（5X5）产品外形图QFN32（5X5）产品外形图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDQFN40（6X6）产品外形图QFN40（6X6）产品外形图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDQFN48（6X6）产品外形图QFN48（6X6）产品外形图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDQFN48（6X6）产品外形图(PUNTCH)QFN48（6X6）产品外形图(PUNTCH)Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天专利产品QFN/DFN结构图华天专利产品QFN/DFN结构图Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTDnull谢谢各位领导、朋友和专家 Total Customer SatisfactionTian Shui Hua Tian Technology CO.,LTD华天科技封装技术研究中心制作