一前言
隨著汽車工業的發展,新能源汽車智能化程度越來越高,更高的算力與更多功能性加持,功能的增加也隨之需要更多的電子零部件模塊來實現,這對于有限車載空間來說是非常敏感的。
二發展
由于性能增加,帶來的信號速率也越來越高。在這空間與性能的雙重需求下,用于ESD防護的TVS管上由原來更大的SOD、SOT封裝,更小的DFN可以在封同等大小晶圓保持性能不變的同時減少更多空間與寄生參數,這在車載項目上無疑是更具備優勢,所以有越來越多的項目開始選用更小的無引腳DFN封裝產品。

同等大小晶圓在不同封裝對比
三困境
相對于普通消費類產品,車規產品生產可靠性要求更高。
為了保證產品焊接的可靠性,車載電子產品都需要在生產時對焊接側面需要有一定的浸潤性,并且為了保證側面浸潤有效性生產都會用AOI來檢驗焊接情況,但是普通的DFN因為其結構特性只在底部有焊盤,側面無可浸潤設計,焊接時側面無法有效爬錫,AOI就無法判別焊接情況,這對車載電子的生產是一個非常困擾的問題。

AOI識別要求

普通DFN封裝AOI無法有效識別
另外因為普通DFN封裝只有底部焊接的設計,加上器件本身尺寸較小,在SMT貼片時底部的錫膏融化時會導致器件浮空、歪斜現象,若減少錫膏分量又有焊接牢固性降低與虛焊的問題,這對于車載高要求的產品特性來說是非常致命的。

普通DNF封裝歪斜

普通DNF封裝浮空
但是常規封裝框架決定了側面無側面焊盤連接,并且側面為了保證爬錫還需要進行電鍍才能保證上錫浸潤性。而DFN的封裝流程:
晶圓貼片——塑封——烘烤——電鍍——切腳——測包
這個流程從開始到電鍍整板器件都是整版,切割后才會露出側面,這兩個原因就導致了普通DFN是無法達到需要的效果。

電鍍后整板切割的DFN封裝

常規DFN封裝外觀圖
四破局
從以上描述可以看出要達到理想的效果是非常困難的,我們多次嘗試,從框架的開發到封裝工藝的特殊優化,最后成功量產優化后的DFN先進封裝。
改善后的DFN封裝不僅解決了側面爬錫滿足AOI檢測與焊接歪斜浮空的問題,因為焊接時底部錫膏融化后會從側面焊盤爬錫形成半月形,這樣器件增加了側面與PCB焊接的面積,相對常規DFN產品在PCB板上的焊接牢固度也有顯著提示,更契合汽車電子等有高可靠性要求的場合使用。

新型側翼浸潤DFN封裝外觀圖

側翼浸潤DFN封裝滿足AOI識別
五總結
優化后的封裝產品不僅在車載產品上有很好的應用前景,憑借獨特焊盤工藝,極高的焊接可靠性與低寄生參數在整個DFN封裝需求產品上都非常具有優勢,目前我司已批量生產TEVB0R2V05B1U憑借DFN的優勢有著極低的寄生參數,可在高需求可靠性與高頻的環境下提供更好的靜電防護要求。
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