ExposedPad TQFP For AEC-Q006 Grade 0合格

2021年8月19日狗万滚球官网半导体的故事通过Yoshio松田
分享:

狗万滚球官网用于各种车辆应用的半导体封装要求高可靠性。随着汽车市场技术创新的增加,在自动驾驶、人机界面、电动汽车(ev)、混合动力汽车(hev)等应用领域,对高可靠性封装的需求正在增加。包装的可靠性至关重要,因为汽车包装必须通过广泛的安全测试。

AEC-Q006暴露垫TQFP 0级测试的挑战

狗万滚球官网半导体包由几种材料组成,每个材料具有不同的性质,例如不同的热膨胀系数(CTE)。所得到的应力的确切位置取决于半导体封装的结构。狗万滚球官网由于这些各种特性,通过极端测试,例如来自汽车电子理事会(AEC)的极端测试,并且专门实现AEC-Q006等级0(G0),是半导体制造商的困难任务。狗万滚球官网非曝光的薄四扁平包装(TQFP)已经实现了AEC-Q006 G0,但ExposedPad TQFP需要许多优化,因为更高的内部应力依赖于包结构。

ExposedPad TQFP其特点是在包装的背面有一个暴露的模垫/散热器(见图1和图2)。与非暴露的TQFP相比,它具有出色的热特性,这使得它适合于高功耗的产品。它被用于微处理器、专用集成电路(asic)、片上系统(SoC)产品等。

公司ExposedPad TQFP图1:包装大纲为14 x 14 mm exposedPad TQFP。

exposed dpad TQFP截面
图2:ExposedPad TQFP的横截面。

ExposedPad TQFP的标准材料是点银(Ag)镀铜(Cu)引线框(LF),金(Ag)粘贴模具,铜(Cu)线互连和用于封装的环氧树脂模料(EMC)。模具材料通常是硅(Si)。

不同类型的材料要求彼此之间具有很强的附着力和连接性,以经得起严酷的环境可靠性测试,并通过an的安全标准汽车组件。

通常情况下,产品之后就会失败可靠性测试EMC与各种材料之间的分层,以及线扣的搭接垫侧的搭接(见图3)。


图3。失效模式举例:(L)分层LF和EMC;(R)球粘接时,开口失效。

汽车电子委员会的主要标准

AEC标准是封装集成电路的基于失效机制的应力测试资格。AEC-Q100提供了汽车半导体封装的认证标准。狗万滚球官网此外,AEC-Q006是使用铜线的半导体封装的附加标准。狗万滚球官网为了满足AEC-Q006 G0的要求,进行了三次主要的内部鉴定测试(见图4)。


图4:AEC-Q006 G0的三大标准包括:水分敏感性3级(MSL3)、高加速应力测试(HAST)、高温储存(HTS)和温度循环测试(TCT)。

实现高可靠性的重要性

通过AEC-Q006的极端压力测试需要特别注意敏感包装区域,包括:

  • 选择合并的铜线和emc材料
  • 引线框架表面处理,优化与EMC的粘合
  • 阻碍粘附性的Ag电镀区域的最佳设计
  • 优化球键合形状

根据以往的经验和新设计实验(DOE)的结果,确定了最佳设计和物料清单(BOM)。这使得非常多用途的14 × 14毫米ExposedPad TQFP能够实现AEC-Q006 G0认证(见图5)。


图5:AEC-Q006 G0认证的可靠性测试结果

结论

凭借优化的封装设计和BOM,公司的14 x 14毫米ExposedPad TQFP能够通过极端严苛的AEC-Q006 G0测试。这些测试结果使我们确信该多功能封装将能够满足汽车制造商的高要求。我们的下一个开发目标是使更大尺寸的ExposedPad TQFP取得认证。

关键作者

Yoshio Matsuda是Amkor Technology电线连接和电源包开发的高级经理。狗万注册地址他于2018年加入Amkor,目前负责汽车包装开发。在加入研发团队之前,他在Amkor Technology Japan工作了两年,负责包装设计。狗万注册地址他拥有超过25年的引线框/层压板封装设计和开发经验。