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      一種DFN大功率集成器件制造方法以及引線框架與流程

      文檔序號:12478341閱讀:803來源:國知局
      一種DFN大功率集成器件制造方法以及引線框架與流程

      本發(fā)明涉及一種芯片制造方法,特別涉及一種大功率集成器件制造方法。



      背景技術(shù):

      隨著當今手機市場體積不斷縮小、厚度不斷變薄、功能不斷增加,用于手機上的各類元器件的研發(fā)都朝著集成化、功能大的方向發(fā)展,需要依賴先進的設(shè)計技術(shù)、材料技術(shù),特別是Mems技術(shù)等來實現(xiàn)這一系列的目標。

      設(shè)計技術(shù)、材料技術(shù),特別是Mems技術(shù)的發(fā)展使貼片元器件及模塊的研發(fā)提高到了一個新的水平,利用微電子機械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置集成在同一芯片上已逐漸成為芯片設(shè)計的主流發(fā)展技術(shù),同一芯片上集成的功能越來越多,功率越來越大,大功率芯片需要封裝后裝配在手機內(nèi)部的線路板中,實現(xiàn)聲電傳播、抗靜電、快速充電等等功能。

      這種背景下,就要求將多功能的大功率芯片,通過合理的封裝材料、封裝工藝將芯片封裝成成品,實現(xiàn)芯片本身所具備的各項功能。

      如何將大功率的芯片封裝成尺寸小,同時厚度薄的外形的成品,是擺在半導(dǎo)體元器件后道封裝廠家的一個難題。

      現(xiàn)有一款DFN封裝的大功率集成器件,裝配于手機內(nèi)部抗浪涌保護的線路中,外形是DFN2*2-3L的封裝,即外形尺寸為2*2mm,厚度為0.6mm,外部具有3個PAD(焊盤);原有的DFN2*2-3L框架圖面,pad1、pad2、pad3分別是3個焊盤,pad1和pad2之間是斷開的,pad3為基島;大功率芯片焊在框架的的pad3上,3根直徑38的銅絲分別將大功率芯片表面與pad1和pad2連接起來;半成品經(jīng)過塑封工序后,形成成品,外露3個焊盤,分別是框架上的pad1、pad2和pad3;此外露的焊盤將焊接在手機抗浪涌保護線路板上,實現(xiàn)其功能。其不足之處在于:

      一、 由于pad1、pad2焊盤的面積較小,焊接線路板的過程中,如果有1個焊盤焊接在線路板上的焊接面積不完全(偏焊),勢必會影響這側(cè)的電流通過量,遇有浪涌沖擊時,器件就會燒毀。

      二、 只要有1根焊絲的焊點有虛焊,這側(cè)焊盤上通過的電流量就會有影響,一側(cè)電流通不過,整個器件就會失效。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的是提供一種DFN大功率集成器件制造方法,大大提高成品器件的浪涌承受能力,提高可靠性,失效率大大降低

      本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種DFN大功率集成器件制造方法,包括以下步驟:

      1)將引線框架載板上芯片區(qū)的基島加工成下凹結(jié)構(gòu),并在基島上粘上芯片;

      2)在芯片上表面粘上錫膏;

      3)將引線框架蓋板上對應(yīng)基島的位置加工成下凸結(jié)構(gòu),并將引線框架蓋板蓋壓在載板上,并通過引線框架蓋板上若干下凸部分將芯片壓緊在引線框架載板的基島上;

      4)將整體結(jié)構(gòu)送入回流焊爐;

      5)將經(jīng)過回流焊爐的引線框架進行塑封;

      6)將塑封后的引線框架進行去廢、電鍍、切割、測試處理,得到集成器件成品。

      一種DFN大功率集成器件引線框架,包括載板和蓋板,所述載板上均勻加工有若干芯片區(qū),所述芯片區(qū)加工成凹陷的基島,所述蓋板上加工有若干與所述凹陷的基島配合的凸起。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過使用整片蓋板代替現(xiàn)有的鍵合絲,在DFN封裝領(lǐng)域大大提高成品器件的浪涌承受能力,提高可靠性,失效率大大降低;通過整片的結(jié)構(gòu)覆蓋式固定,相對于鍵合絲需要專業(yè)設(shè)備的安裝方式,大大提高操作效率,節(jié)約人工成本;本發(fā)明解決了超薄型小尺寸(厚度0.6mm以下)封裝難以承載大電流的難題,同時,本發(fā)明將引線框架載板、引線框架蓋板上加工出對應(yīng)的下凹、下凸區(qū)域,保證了焊點位置的準確性;保證框架與芯片焊接的牢固性;保證整體封裝尺寸的超薄性。本發(fā)明可用于DFN大功率集成器件封裝中。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述引線框架載板、引線框架蓋板的表面均經(jīng)石墨烯鍍膜處理。增強了芯片的導(dǎo)電性能、強度以及抗氧化性,由于芯片工作時長期處于高溫狀態(tài)下,這就對芯片的抗氧化性能有一定的要求,通過在引線框架的表面加上石墨烯增強了引線框架的抗氧化性能,延長了芯片的使用壽命,保證了芯片工作的穩(wěn)定性。

      作為本發(fā)明的進一步限定,所述石墨烯鍍膜處理方法如下:將銅片放入化學氣相沉積設(shè)備,在真空條件下將氣壓調(diào)節(jié)至1×105Pa,再將銅片以12℃/min 升溫速度,升溫至900℃進行熱處理,熱處理時間為30min,熱處理結(jié)束后升溫至1000℃,并充入CH4、H2、Ar氣體,CH4流量為6.5sccm,H2流量20sccm,Ar流量為980sccm,沉積時間為:5min,在其表面鍍膜,生成連續(xù)均勻的石墨烯鍍膜層,厚度為0.2~1nm,鍍膜完成后室溫下自然冷卻不少于3 小時,得到鍍有石墨烯薄膜的銅片。本發(fā)明通過在銅片的表面生長一層導(dǎo)電性極佳的石墨烯,提高了導(dǎo)體整體的導(dǎo)電性,同時加強了導(dǎo)體的機械強度,由于石墨烯鍍膜的厚度只有納米級,因此鍍膜后幾乎不增加導(dǎo)體厚度和重量,采用石墨烯鍍膜的引線框架與普通引線框架相比,在傳輸相同導(dǎo)電容量載荷情況下,可以減小導(dǎo)體截面,從而減少引線框架整體重量。

      作為本發(fā)明的進一步改進,所述引線框架載板上的若干凹陷的基島以及引線框架蓋板上的下凸部分經(jīng)腐蝕工藝獲得。通過腐蝕工藝獲得的下凹、下凸結(jié)構(gòu)精度更高,沖壓的方式是很難獲得的。

      為了使得蓋板與載板貼合裝配更加方便,所述載板和蓋板的邊緣處加工有多個定位孔。

      為了使得蓋板貼合上載板后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好,所述蓋板的邊緣處加工有凸棱,所述載板的邊緣處加工有與所述凸棱配合的缺口。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明中引線框架載板結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖2為本發(fā)明中引線框架蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖3為本發(fā)明中引線框架載板、引線框架蓋板以及芯片裝配示意圖。

      其中,1載板,1a基島,1b缺口,1c定位孔,2蓋板,2a凸起,2b凸棱,2c定位孔,3芯片。

      具體實施方式

      如圖1-3所示的一種DFN大功率集成器件引線框架,包括載板1和蓋板2,載板1上均勻加工有若干芯片區(qū),芯片3區(qū)加工成凹陷的基島1a,蓋板2上加工有若干與凹陷的基島1a配合的凸起2a,載板1和蓋板2的邊緣處對應(yīng)加工有多個定位孔1c、2c,蓋板2的邊緣處加工有凸棱2b,載板1的邊緣處加工有與凸棱2b配合的缺口。

      一種DFN大功率集成器件制造方法,包括以下步驟:

      1)將引線框架載板1上的芯片3區(qū)通過腐蝕工藝加工成凹陷的基島1a,將引線框架蓋板2上與芯片3區(qū)對應(yīng)的區(qū)域通過腐蝕工藝加工成下凸的平面結(jié)構(gòu);

      2)引線框架載板1、引線框架蓋板2的表面均經(jīng)石墨烯鍍膜處理,所述石墨烯鍍膜處理方法如下:將銅片制成的引線框架載板1、引線框架蓋板2放入化學氣相沉積設(shè)備,在真空條件下將氣壓調(diào)節(jié)至1×105Pa,再將銅片以12℃/min 升溫速度,升溫至900℃進行熱處理,熱處理時間為30min,熱處理結(jié)束后升溫至1000℃,并充入CH4、H2、Ar氣體,CH4流量為6.5sccm,H2流量20sccm,Ar流量為980sccm,沉積時間為:5min,在其表面鍍膜,生成連續(xù)均勻的石墨烯鍍膜層,厚度為0.2~1nm,鍍膜完成后室溫下自然冷卻不少于3 小時,得到鍍有石墨烯薄膜的銅片

      3)在基島1a上粘上芯片3;

      4)在芯片3上表面粘上錫膏;

      5)將引線框架蓋板2蓋壓在載板1上,并通過引線框架蓋板2上若干下凸部分將芯片3壓緊在引線框架載板1的基島1a上,可根據(jù)需要將蓋板2上加工出需要的引腳,整塊蓋板2代替了原有的鍵合絲;

      6)將整體結(jié)構(gòu)送入回流焊爐,使得芯片3表面的錫膏融化,從而實現(xiàn)芯片3與蓋板2的固定電連接;

      7)將經(jīng)過回流焊爐的引線框架進行塑封;

      8)將塑封后的引線框架進行去廢、電鍍、切割、測試處理,得到集成器件成品。

      本發(fā)明通過使用整片蓋板2代替現(xiàn)有的鍵合絲,在DFN封裝領(lǐng)域大大提高成品器件的浪涌承受能力,提高可靠性,失效率大大降低;通過整片的結(jié)構(gòu)覆蓋式固定,相對于鍵合絲需要專業(yè)設(shè)備的安裝方式,大大提高操作效率,節(jié)約人工成本;本發(fā)明解決了超薄型小尺寸(厚度0.6mm以下)封裝難以承載大電流的難題,同時,本發(fā)明將引線框架載板1、引線框架蓋板2上加工出對應(yīng)的下凹、下凸區(qū)域,保證了焊點位置的準確性;保證框架與芯片3焊接的牢固性;保證整體封裝尺寸的超薄性。

      本發(fā)明并不局限于上述實施例,在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容,不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形,這些替換和變形均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

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