ExposedPad TQFP For AEC-Q006 Grade 0合格

2021年8月19日bob软件半导体的故事通过Yoshio松田
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bob软件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

bob软件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。bob软件由于这些各种特性,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。bob软件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。bob软件此外,AEC-Q006是使用铜线的半导体封装的附加标准。bob软件为了满足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:

  • 적합한구리와이어와EMC선택
  • EMC를통한접착력향상을위한리드프레임표면처리
  • 阻碍粘附性的Ag电镀区域的最佳设计
  • 최적화된볼본딩형태

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认证的可靠性测试结果

결론

앰코는최적화된패키지설계와BOM을통해14 x 14毫米ExposedPad TQFP의AEC-Q006 G0테스트를통과할수있었습니다。본테스트결과를통해이매우다양한용도를지닌패키지가자동차제조업체의높은요구를충족할것이라는확신을가질수있습니다。다음개발목표는보다큰사이즈의ExposedPad TQFP또한심사에통과하도록하는것입니다。

작성자정보

Yoshio Matsuda是Amkor Technology电线连接和电源包开发的高级经理。bob体彩他于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。bob体彩他拥有超过25年的引线框/层压板封装设计和开发经验。