更強(qiáng)、更可靠的ESD方案

一前言

隨著汽車工業(yè)的發(fā)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(shí)現(xiàn)，這對(duì)于有限車載空間來說是非常敏感的。

二發(fā)展

由于性能增加，帶來的信號(hào)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(hù)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(shí)減少更多空間與寄生參數(shù)，這在車載項(xiàng)目上無疑是更具備優(yōu)勢(shì)，所以有越來越多的項(xiàng)目開始選用更小的無引腳DFN封裝產(chǎn)品。

同等大小晶圓在不同封裝對(duì)比

三困境

相對(duì)于普通消費(fèi)類產(chǎn)品，車規(guī)產(chǎn)品生產(chǎn)可靠性要求更高。

為了保證產(chǎn)品焊接的可靠性，車載電子產(chǎn)品都需要在生產(chǎn)時(shí)對(duì)焊接側(cè)面需要有一定的浸潤(rùn)性，并且為了保證側(cè)面浸潤(rùn)有效性生產(chǎn)都會(huì)用AOI來檢驗(yàn)焊接情況，但是普通的DFN因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)特性只在底部有焊盤，側(cè)面無可浸潤(rùn)設(shè)計(jì)，焊接時(shí)側(cè)面無法有效爬錫，AOI就無法判別焊接情況，這對(duì)車載電子的生產(chǎn)是一個(gè)非常困擾的問題。

AOI識(shí)別要求

普通DFN封裝AOI無法有效識(shí)別

另外因?yàn)槠胀―FN封裝只有底部焊接的設(shè)計(jì)，加上器件本身尺寸較小，在SMT貼片時(shí)底部的錫膏融化時(shí)會(huì)導(dǎo)致器件浮空、歪斜現(xiàn)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(duì)于車載高要求的產(chǎn)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(guī)封裝框架決定了側(cè)面無側(cè)面焊盤連接，并且側(cè)面為了保證爬錫還需要進(jìn)行電鍍才能保證上錫浸潤(rùn)性。而DFN的封裝流程：

晶圓貼片——塑封——烘烤——電鍍——切腳——測(cè)包

這個(gè)流程從開始到電鍍整板器件都是整版，切割后才會(huì)露出側(cè)面，這兩個(gè)原因就導(dǎo)致了普通DFN是無法達(dá)到需要的效果。

電鍍后整板切割的DFN封裝

常規(guī)DFN封裝外觀圖

四破局

從以上描述可以看出要達(dá)到理想的效果是非常困難的，我們多次嘗試，從框架的開發(fā)到封裝工藝的特殊優(yōu)化，最后成功量產(chǎn)優(yōu)化后的DFN先進(jìn)封裝。

改善后的DFN封裝不僅解決了側(cè)面爬錫滿足AOI檢測(cè)與焊接歪斜浮空的問題，因?yàn)楹附訒r(shí)底部錫膏融化后會(huì)從側(cè)面焊盤爬錫形成半月形，這樣器件增加了側(cè)面與PCB焊接的面積，相對(duì)常規(guī)DFN產(chǎn)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(chǎng)合使用。

新型側(cè)翼浸潤(rùn)DFN封裝外觀圖

側(cè)翼浸潤(rùn)DFN封裝滿足AOI識(shí)別

五總結(jié)

優(yōu)化后的封裝產(chǎn)品不僅在車載產(chǎn)品上有很好的應(yīng)用前景，憑借獨(dú)特焊盤工藝，極高的焊接可靠性與低寄生參數(shù)在整個(gè)DFN封裝需求產(chǎn)品上都非常具有優(yōu)勢(shì)，目前我司已批量生產(chǎn)TEVB0R2V05B1U憑借DFN的優(yōu)勢(shì)有著極低的寄生參數(shù)，可在高需求可靠性與高頻的環(huán)境下提供更好的靜電防護(hù)要求。