內(nèi)置MosFet BJT封裝產(chǎn)品培訓(xùn)產(chǎn)品培訓(xùn)

內(nèi)置MOSFET&BJT封裝產(chǎn)品培訓(xùn)2023/2/31編寫部門：技術(shù)部

擬制：王曉春、楊千棟、周朝峰

審核：馮學(xué)貴

我司目前封裝的芯片一般為IC（集成電路）、Mosfet管（金屬-氧化層

半導(dǎo)體場效晶體管）、BJT（雙極結(jié)型晶體管）、MEMS（微機電系統(tǒng)）4類芯片的封裝加工。今天我們主要認識內(nèi)置Mosfet管和BJT管產(chǎn)品的相關(guān)封裝技術(shù)知識點。2023/2/32引言定義IC（integratedcircuit）集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu).MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）：金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管（field-effecttransistor）。BJT（BipolarJunctionTransistor—BJT）是雙極結(jié)型晶體管的縮寫，又常稱為雙載子晶體管。它是通過一定的工藝。將兩個PN結(jié)結(jié)合在一起的器件，有PNP和NPN兩種組合結(jié)構(gòu).MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems）是微機電系統(tǒng)的英文縮寫。它是采用微型結(jié)構(gòu)，由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)，具有傳感、制動、三維結(jié)構(gòu)功能多樣性。2023/2/33形狀2023/2/34IC芯片外形Mosfet管芯片外形BJT管芯片外形Gate柵極Drain漏極MOSFETBJT管IC壓焊圖Mosfet管壓焊圖BJT管壓焊圖Base基極Emitter發(fā)射極Collector集電極Source源極Mosfet管&BJT管結(jié)構(gòu)2023/2/35Mosfet管內(nèi)部結(jié)構(gòu)BJT管內(nèi)部結(jié)構(gòu)工作原理（Mosfet管）2023/2/36SourceGateDrainDrain漏極Source源極Gate柵極原理:當(dāng)一個夠大的電位差施于MOSFET的G柵極與S源極之間時，電場會在氧化層下方的半導(dǎo)體表面形成感應(yīng)電荷，而這時所謂的“反轉(zhuǎn)通道”（inversionchannel）就會形成。通道形成后，MOSFET即可讓電流通過。2023/2/37工作原理（BJT管）三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話），并且基極電流很小的變化，會引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍，即電流變化被放大了β倍，所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)（β一般遠大于1，例如幾十，幾百）。如果我們將一個變化的小信號加到基極跟發(fā)射極之間，這就會引起基極電流Ib的變化，Ib的變化被放大后，導(dǎo)致了Ic很大的變化。Mosfet&BJT產(chǎn)品導(dǎo)入流程2023/2/38資料及評審資料輸入：1)MOS芯片規(guī)格書;2)BJT芯片規(guī)格書；3)封裝產(chǎn)品信息表.

輸出資料：1)壓焊圖;2)高溫高壓漏電測試結(jié)果.

Mosfet管、BJT管的封裝形式：

1)DIP007;DIP008;2)SOP006;SOP007;SOP008;3)MSOP008;MSOP010;4)SOT233/235/236;SOT089;SOT223;5)TO系列產(chǎn)品。2023/2/39壓焊圖設(shè)計兩個芯片的產(chǎn)品（A芯片是IC，B芯片為Mosfet或BJT管）盡量選擇雙基島的框架；對于尺寸小的Mosfet管產(chǎn)品，盡量選用與基島相匹配的帶鎖定孔的框架，可改善塑封的分層。同時裝片位置盡量靠近管腳，可使線長縮短，降低RDSON；相鄰I/0電氣通路電位差線之間有效物理空間間距要求【僅作為參考推薦值設(shè)計應(yīng)用】：芯片位置及布線原則參閱案例；材料選擇：粘片膠：導(dǎo)電膠，選擇導(dǎo)電好、導(dǎo)熱好的導(dǎo)電膠；

焊線:對于高壓、高電流Mosfet、BJT需要核對焊線的數(shù)量及規(guī)格

塑封料：DIP007/008BJT產(chǎn)品優(yōu)選SP-G260塑封料，其余封裝形式按照規(guī)劃的塑封料封裝。2023/2/310焊線方式相鄰I/0電氣通路電位差（V）線與線間距

（um）線與芯片間距（um）線與載體或管腳（um）雙基島間距（um）基島與管腳間距（um）管腳與管腳（um）標準連線≤5≥50≥50≥50NANANA交差連線≤20≥100≥100≥100NANANA高壓連線＞400≥150≥150≥150NANANANote：NA指以引線框架設(shè)計基本尺寸標準。封裝技術(shù)裝片空洞：

空洞面積大于10%芯片面積為不良（圖a）；焊線原則【2D雙芯間連線（BSOB）產(chǎn)品布線原則】：

①從焊窗尺寸小的芯片打到焊窗尺寸大的芯片；

②從鋁墊下有器件的焊點到鋁墊下無器件的焊點連線；

③從鋁墊薄的焊點到鋁墊厚的焊點；

④IC芯片、MOS芯片之間的壓焊工藝參數(shù)均采用分立、分組設(shè)置管控原則防范。塑封沖線控制

①BSOB線與注塑方向形成大夾角存在沖線風(fēng)險時，若IC芯片有鈍化層，鋁墊下無器件（CUP）且BPO尺寸允許條件下；優(yōu)選BSOB焊線方式：MOS芯→IC芯打線設(shè)計應(yīng)用；②布線排布在物理空間上，盡可能避讓跨越MOS芯（含裝片位置、線弧設(shè)定等綜合方法設(shè)計引用）。

2023/2/311Void圖aMosfet/BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-具體實例112焊線方式：芯片→載體或管腳打線Rule：A段長度≤A/L≈75%時；可進行正向打線；否則無法進行正向打線，線弧會與芯片邊緣接觸。焊線方式：載體或管腳→芯片打線

Rule：A段長度≥A/L≈75%時；可進行反向打線；打線時，線弧形成方向要有足夠的空間來保證線弧軌跡的完成，兼顧壓焊設(shè)備、夾具評審實現(xiàn)要素：

1）實現(xiàn)打線線弧長度、高度、角度；

2）壓焊夾具窗口設(shè)計；

3）第一二焊點落差等因素.Mosfet&BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-具體實例213YGD13SOP008067-12P壓焊圖建議優(yōu)化:原圖中MOS中G級為長方形焊點，BSOB連線方向與焊點開窗較長的一邊垂直，壓焊打線后易出現(xiàn)線弧下塌與S級接觸漏電;優(yōu)化：B芯片順時針旋轉(zhuǎn)90°，使BSOB連線與焊點較長一邊方向一致，規(guī)避塌絲漏電風(fēng)險。SGMosfet/BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-具體實例314芯片方向能正則正原則，利于生產(chǎn)；地線外焊點位置：考慮應(yīng)遠離粘片膠溢出區(qū)域；布線沖線考慮：

1）盡可能避讓跨越MOS芯；

2）排線走向盡可能與注塑流向形成小夾角設(shè)計。

優(yōu)化Mosfet&BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-具體實例415a焊線a：

1）使用平方?。?）外焊點必須打在圖示區(qū)域；

3）線弧高度控制在200-320um之間。優(yōu)化優(yōu)化aMosfet/BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-具體實例516BSOB2nd焊根部位置盡量要求沒有其它電位線路（左下圖芯片互聯(lián)）

條件：Ａ、B芯片互聯(lián)焊點位于芯片邊緣；

BSOB焊線方式：MOS芯→A芯片則在Ａ芯片上植球就相對安全，線弧與芯片表面（鈍化層）之間間距需≥5um可有效規(guī)避短路漏電問題.Mosfet/BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-典型具體實例617為預(yù)防壓焊工藝參數(shù)過大引起MOS漏電（crackorcratering），BSOBBall1st參數(shù)、BSOBwire1st參數(shù)、正常1st參數(shù)以及IC控制電路與MOS之間的參數(shù)均需要單獨分組設(shè)置。（WBcrackcase：JS51DIP007因此停產(chǎn)而重新導(dǎo)入）Mosfet/BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-具體實例718與BSOB連線方向相同的MOS植球點

條件：G極焊盤尺寸：≥300um

×100um；G極與S極pitch≥50um；Rule1：BSOB連線在MOS上空跨度的占比≤40%，優(yōu)選BSOB焊線方式：IC芯→MOS芯；

條件：若IC芯片有鈍化層，鋁墊下無器件（CUP）且BPO尺寸允許條件下；Rule2：BSOB線與注塑方向形成大夾角存在沖線風(fēng)險時，優(yōu)選BSOB焊線方式：MOS芯→IC芯；優(yōu)化2013-8-3019Mosfet/BJT產(chǎn)品BSOB防漏電壓焊圖繪制-典型具體實例8芯片優(yōu)化：B芯順時針旋轉(zhuǎn)90度；線弧定義：序號①焊線線弧控制200±30um；序號②焊線線弧控制400±30um；

-------理論和實現(xiàn)上需要得到最大的弧高差以策可靠性安全（參考值≥150um）。優(yōu)化１８Ｖ１Ｖ客戶信息：第1腳電壓正常１８Ｖ左右，第2腳的電壓不超過１Ｖ。2014-01-0820“IC+MOSFET”雙芯封裝產(chǎn)品測試規(guī)范管控要求請客戶提供《MOSFET芯片規(guī)格書》；我司按客戶所提供的技術(shù)參數(shù)和測試指標進行高溫高電壓漏電考核：采樣≥20只/批；如果客戶不能提供準確的技術(shù)參數(shù)和測試指標，以我司考核條件暫行標準進行高溫高電壓漏電考核：

測試條件:150℃/500V/20分鐘;評價標準:IDSS≤50μA（ACC，0；Rej，1）內(nèi)置MOS常溫測試高溫測試環(huán)境溫度25度125度電壓600V（參考規(guī)格書）480V（參考規(guī)格書）測試方法DRAIN接正電壓；其余管腳短接到地。測試電壓≈規(guī)格書額定電壓*80%2014-01-0821內(nèi)置BJT常溫集-基耐壓測試高溫集-基耐壓測試環(huán)境溫度25度125度電壓750V（參考規(guī)格書）600V（參考規(guī)格書）測試方法OC接正電壓；OB腳接地；其余管腳懸空。內(nèi)置BJT常溫集-射耐壓測試高溫集-射耐壓測試環(huán)境溫度25度125度電壓450V（參考規(guī)格書）400V（參考規(guī)格書）測試方法OC接正電壓；OB腳懸空；其余管腳接地。ICBOICEODIP8L“IC+BJ