符合AEC-Q006年级0的exposedPad TQFP

2021年8月19日bob软件半导体故事Yoshio Matsuda
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bob软件各种车辆应用中使用的半导体封装需要高可靠性。随着汽车市场的技术创新的增加,对自动驾驶,人类界面,电动车辆(EVS),混合动力电动车辆(HEV)和更多的应用,对高度可靠的包装的需求正在增加。封装可靠性是必不可少的,因为汽车包必须通过广泛的安全测试。

AEC-Q006级别0挑战ExposedPad TQFP的挑战

bob软件半导体包装由几种材料组成,每种材料都有不同的特性,比如不同的热膨胀系数(CTE)。产生的应力的确切位置取决于半导体封装的结构。bob软件由于这些不同的特性,通过极端的测试,如来自汽车电子委员会(AEC)的测试,并具体实现AEC- q006 0级(G0),对半导体制造商来说是一项艰巨的任务。bob软件非外露的薄型四方平板套装(TQFP.)已经达到了AEC-Q006 G0,但曝光板TQFP由于较高的内部应力而要求许多优化取决于封装结构。

ExposedPad TQFP.在包装背面上采用暴露的模具垫/散热器(参见图1和图2)。与非曝光的TQFP相比,它具有出色的热特性,这使得适用于具有高功耗的产品。它用于微处理器,特定于应用的集成电路(ASIC),芯片上的系统(SOC)产品等。

Amkor ExposedPad TQFP.图1:一个14 × 14毫米外露pad TQFP的包装轮廓。

exposedPad TQFP横截面
图2:ExposedPad TQFP的横截面。

曝光PAD TQFP的标准材料是Spot Silver(Ag)镀铜(Cu)引线框架(LF),金(Ag)糊状模具安装,铜(Cu)丝互连和用于包封的环氧树脂(EMC)。模具材料通常是硅(Si)。

不同类型的材料需要相互粘附和连接,以承受严重的环境可靠性测试,并通过安全标准汽车组件。

通常,失败后的产品可靠性测试体验EMC和各种材料之间的分层以及线键键合焊盘侧的粘接连接(参见图3)。


图3。失败模式的示例:(l)分层LF和EMC;(r)球债券的开放失败。

汽车电子委员会的主要标准

AEC标准是基于机制的基于机制的压力测试资格,用于包装的集成电路。AEC-Q100为汽车半导体封装提供资格标准。bob软件另外,AEC-Q006是使用铜线的半导体封装的额外标准。bob软件为了满足AEC-Q006 G0要求,进行了三个主要的内部资格测试(见图4)。


图4:AEC-Q006 G0的三个主要标准包括水分敏感级别3(MSL3),高度加速的应力测试(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的非常极端的压力测试需要对敏感包装区域进行特别关注,包括:

  • 选择合适的铜线和EMC材料
  • 引引框架框架致原理,优化与emc的综合
  • 阻碍粘接的镀银区域的优化设计

来自以前的经验/知识和实验新设计(DOE)结果,确定了最佳设计和材料清单(BOM)。这允许极其多功能14 x 14 mm exposedpad tqfp实现AEC-Q006 G0资格(见图5)。


图5:AEC-Q006 G0 exposedPad TQFP资格的可靠性测试结果。

结论

凭借凭借化的装备设计和BOM,AMKOR的14 x 14 mm exposedPad TQFP能够通过极端的AEC-Q006 G0测试。这些测试结果使我们诚信更多功能装将满足汽车的高度。我们的下一个开发是使更大声的exposedPad TQFP取得取得。

关于作者

Yoshio Matsuda是Wiebond和Amkor Technology的电力包装开发高级经理。bob体彩他于2018年加入了Amkor,目前负责汽车包装开发。在加入研发团队之前,他在Amkor Technology Japance Managing Packabob体彩ge Design度过了两年。他拥有超过二十五年的包装设计和开发的封装设计和开发的经验。