隨著半導體技術的飛速發(fā)展，集成電路的封裝技術也在不斷進步。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，在通信設備、計算機硬件、消費電子、汽車電子以及工業(yè)控制系統(tǒng)等領域得到了廣泛應用。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，引線框架的結構設計和工藝控制對塑封器件的可靠性起到至關重要的作用。
引線框架通常需要具備良好的導電性、導熱性和抗氧化性，適當?shù)臒崤蛎浵禂?shù)，以及高強度。目前引線框架的制造工藝主要分為冷沖壓和化學腐蝕兩種，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。
本文科準測控小編將深入探討影響QFN引線框架可靠性的關鍵因素，并提出相應的改進措施，以期為提高QFN封裝的整體質量提供參考。
一、引線框架的結構設計
引線框架與塑封料之間的界面結構是機械粘接，其可靠性受到水汽、鈉氯離子等有害雜質的影響，這些雜質可能通過引線框架和塑封料之間的間隙侵入，在加熱時導致塑封體膨脹，進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，引線框架設計中會引入特殊結構，如DIP封裝中的開孔和拐角設計，QFP引線框架中的PAD背部dimple設計，以及OFN封裝中的半腐蝕技術形成的嵌套結構、異形引腳設計、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）。這些設計有助于增強引線框架與塑封料之間的粘接強度，從而提高封裝的可靠性。
二、常用檢測設備
1、Beta S100 推拉力測試機
1）設備概述
a、推拉力測試機是一種專為微電子領域設計的動態(tài)測試設備，用于評估引線鍵合后的焊接強度、焊點與基板的粘接強度以及進行失效分析。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的測試模塊，系統(tǒng)將自動識別并調整到合適的量程。這種靈活性使得設備能夠適應不同產(chǎn)品的測試需求。每個測試工位都設有獨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。
c、該推拉力測試機廣泛應用于半導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、航空航天等領域。同時，它也適用于電子分析和研究單位進行失效分析，以及教育機構的教學和研究活動。
2）設備特點
三、檢測方法
步驟一：設備與配件檢查
檢查QFN引線框架測試機及其所有配件，確保設備完整且功能正常。
確認測試機、推刀（或鉤針）和夾具等關鍵部件均已完成校準，以確保測試結果的精確性。
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上。
連接電源，并啟動測試機，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)準備就緒。
步驟三：推刀（或鉤針）的安裝與校準
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的zhi定位置，并進行牢固鎖定，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的工作臺上，并使用固定螺絲將其緊固，模擬實際使用中的固定狀態(tài)。
步驟五：測試參數(shù)的設定
在測試機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、目標力值、剪切高度和測試次數(shù)。
完成參數(shù)設置后，保存并應用這些參數(shù)，確保測試能夠按照預定條件執(zhí)行。
步驟六：測試執(zhí)行
在顯微鏡下確認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，確保一切按照設定的參數(shù)進行。
如遇任何異常情況，立即停止測試以避免進一步的損壞。
步驟七：結果觀察與分析
測試完成后，對QFN引線框架的破壞情況進行觀察，并進行失效分析。
以上就是小編分享的QFN引線框架可靠性分析相關內(nèi)容了，希望可以給家?guī)韼椭？茰蕼y控致力于推拉力測試機的研發(fā)、制造和銷售，產(chǎn)品廣泛應用于LED封裝、IC半導體封裝、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)品測試和研究機構、院校的測試研究等領域。
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