隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路的封裝技術(shù)也在不斷進(jìn)步。在眾多封裝形式中，方形扁平無引腳封裝（QFN）因其體積小、重量輕、散熱性能好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在通信設(shè)備、計算機(jī)硬件、消費(fèi)電子、汽車電子以及工業(yè)控制系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。QFN引線框架作為塑封集成電路的重要材料，承載著芯片，連接外部線路板以傳輸電信號，并起到固定芯片的作用。因此，引線框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝控制對塑封器件的可靠性起到至關(guān)重要的作用。
引線框架通常需要具備良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗氧化性，適當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)，以及高強(qiáng)度。目前引線框架的制造工藝主要分為冷沖壓和化學(xué)腐蝕兩種，隨后通過電鍍工藝完成制造。此外，隨著卷式先鍍后蝕工藝的出現(xiàn)，使得引線框架的工藝更加多樣化，能滿足客戶快速出樣和大規(guī)模量產(chǎn)化的需求。
本文科準(zhǔn)測控小編將深入探討影響QFN引線框架可靠性的關(guān)鍵因素，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，以期為提高QFN封裝的整體質(zhì)量提供參考。
一、引線框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計
引線框架與塑封料之間的界面結(jié)構(gòu)是機(jī)械粘接，其可靠性受到水汽、鈉氯離子等有害雜質(zhì)的影響，這些雜質(zhì)可能通過引線框架和塑封料之間的間隙侵入，在加熱時導(dǎo)致塑封體膨脹，進(jìn)而可能引起塑封體開裂，俗稱“爆米花”現(xiàn)象。為了提高抗分層可靠性，引線框架設(shè)計中會引入特殊結(jié)構(gòu)，如DIP封裝中的開孔和拐角設(shè)計，QFP引線框架中的PAD背部dimple設(shè)計，以及OFN封裝中的半腐蝕技術(shù)形成的嵌套結(jié)構(gòu)、異形引腳設(shè)計、引腳末端的鎖料孔、PAD周圍的條裝鎖料槽和芯片粘接未覆蓋的PAD正面的X形半蝕刻塑料槽等（如圖1、圖2）。這些設(shè)計有助于增強(qiáng)引線框架與塑封料之間的粘接強(qiáng)度，從而提高封裝的可靠性。
二、常用檢測設(shè)備
1、Beta S100 推拉力測試機(jī)
1）設(shè)備概述
a、推拉力測試機(jī)是一種專為微電子領(lǐng)域設(shè)計的動態(tài)測試設(shè)備，用于評估引線鍵合后的焊接強(qiáng)度、焊點(diǎn)與基板的粘接強(qiáng)度以及進(jìn)行失效分析。該儀器能夠執(zhí)行多種測試，如晶片推力測試、金球推力測試和金線拉力測試，配備有高速力值采集系統(tǒng)，以確保測試的精確性。
b、用戶可以根據(jù)具體的測試需求更換相應(yīng)的測試模塊，系統(tǒng)將自動識別并調(diào)整到合適的量程。這種靈活性使得設(shè)備能夠適應(yīng)不同產(chǎn)品的測試需求。每個測試工位都設(shè)有獨(dú)立安全高度和速度限制，以防止因誤操作而損壞測試探頭。該系統(tǒng)以快速、精確和廣泛的適用性為特點(diǎn)。
c、該推拉力測試機(jī)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路封裝測試、LED封裝測試、光電器件封裝測試、PCBA電子組裝測試，以及汽車電子、航空航天等領(lǐng)域。同時，它也適用于電子分析和研究單位進(jìn)行失效分析，以及教育機(jī)構(gòu)的教學(xué)和研究活動。
2）設(shè)備特點(diǎn)
三、檢測方法
步驟一：設(shè)備與配件檢查
檢查QFN引線框架測試機(jī)及其所有配件，確保設(shè)備完整且功能正常。
確認(rèn)測試機(jī)、推刀（或鉤針）和夾具等關(guān)鍵部件均已完成校準(zhǔn)，以確保測試結(jié)果的精確性。
步驟二：模塊安裝與電源連接
將待測試的模塊正確安裝到推拉力測試機(jī)上。
連接電源，并啟動測試機(jī)，等待系統(tǒng)自檢和模塊初始化完成。
檢查所有指示燈和顯示屏是否正常工作，確保系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒。
步驟三：推刀（或鉤針）的安裝與校準(zhǔn)
根據(jù)測試的具體需求，選擇適合的推刀。
將推刀安裝到推拉力測試機(jī)的zhi定位置，并進(jìn)行牢固鎖定，以保證測試的精確度。
步驟四：測試夾具固定
將QFN引線框架精確地放置在測試夾具中，并確保其位置正確。
將夾具安裝到測試機(jī)的工作臺上，并使用固定螺絲將其緊固，模擬實(shí)際使用中的固定狀態(tài)。
步驟五：測試參數(shù)的設(shè)定
在測試機(jī)的軟件界面上輸入必要的測試參數(shù)，包括但不限于測試方法、傳感器選擇、測試速度、目標(biāo)力值、剪切高度和測試次數(shù)。
完成參數(shù)設(shè)置后，保存并應(yīng)用這些參數(shù)，確保測試能夠按照預(yù)定條件執(zhí)行。
步驟六：測試執(zhí)行
在顯微鏡下確認(rèn)QFN引線框架和推刀（或鉤針）的相對位置正確無誤。
啟動測試程序，密切監(jiān)視測試過程中的動作，確保一切按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行。
如遇任何異常情況，立即停止測試以避免進(jìn)一步的損壞。
步驟七：結(jié)果觀察與分析
測試完成后，對QFN引線框架的破壞情況進(jìn)行觀察，并進(jìn)行失效分析。
以上就是小編分享的QFN引線框架可靠性分析相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給家?guī)韼椭?。科?zhǔn)測控致力于推拉力測試機(jī)的研發(fā)、制造和銷售，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于LED封裝、IC半導(dǎo)體封裝、TO封裝、IGBT功率模塊封裝、光電子元器件封裝、大型PCB測試、MINI面板測試、大型樣品測試，以及汽車、航空航天 、產(chǎn)品測試和研究機(jī)構(gòu)、院校的測試研究等領(lǐng)域。
如果您還想了解更多關(guān)于推拉力測試機(jī)怎么校準(zhǔn)、原理和技術(shù)要求等問題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言，科準(zhǔn)測控技術(shù)團(tuán)隊為您免費(fèi)解答！
