塑封溢料之DFN/QFN 分析

黄银青，汪宗华，丁丽成，班友根，鲍官军

(1. 安徽明致科技有限公司， 安徽铜陵 244000；2. 铜陵文一三佳科技股份有限公司， 安徽铜陵 244000)

DFN/QFN 封装平台具有多功能性，是一种先进的表面贴装封装技术。在这种先进的电子封装工艺中，各种元器件都是采用先进的双边或方形扁平无铅封装（DFN/QFN）。其印刷电路板（PCB）的安装垫、阻焊层和模版样式设计以及组装过程，都要遵循相应的原则，可让一个或多个半导体器件在无铅封装内连接。溢胶是DFN/QFN 产品在封装工序中最大的生产缺陷。封装产量越大，该缺陷出现次数也就越多，对封装品质和良率提升是一个比较大的挑战。因此，此类产品的封装对模具、设备、生产工艺有更高的要求。

1 产品结构

封装引线框架由框架、基岛、外引脚和膜组成，框架中心位置设有2 个/4 个基岛，基岛两侧/四侧设有外引脚，安装在基岛上的芯片通过内引线与对应的外引脚连接。引线框架背面通过贴膜设备预贴膜，膜的种类有高温膜和低温膜。在高温情况下，低温膜受热会膨胀，低温膜与引线框架的结合力没有高温膜强。DFN/QFN 引线框架结构示意图、DFN/QFN 产品结构示意图分别如图1、图2所示。

图1 DFN/QFN 引线框架结构示意图

图2 DFN/QFN 产品结构示意图

2 镶拼结构DFN/QFN 模具的分析和设计规则

模具结构如图3 所示，由③下成型镶件支架+②下成型镶块+④下成型垫板三个零件组成一条完整的下成型镶件。

图3 模具结构示意图

通过对溢料产品的分析、以及对DFN/QFN 模具设计的理解，得出如表1 所示的模具各零件设计准则。

表1 模具各零件设计准则

溢胶是DFN/QFN 产品生产过程中后道工序最大的生产缺陷，最常见的溢料是引脚溢料和PAD 溢料，分别如图 4、图 5 所示。

图4 引脚溢料

图5 PAD 溢料

分析造成溢料的原因采用鱼骨图分析法，如图6 所示。

针对图6 分析逐一检查整个生产流程，根据鱼骨图分析法对项目、现状、判定整改内容及改善方案进行分类归纳，如表2 所示。

表2 现状描述及改善方案

3 结束语

通过对DFN/QFN 类产品模具设计和封装现场的跟踪，对此类产品溢料的形成有了一个全面的认知，制定了相应的改进方案及措施。通过对模具的结构优化设计、封装现场的分析及解决方案的实施，使得产品溢料得到很大地改善，成品率大幅提升，为稳定的产品质量提供了保证。