集成电路封装设计的可靠性提升之旅运动控制技术的引领者

1 引言

随着集成电路的迅猛发展,小型化与多功能已成为业界共同追求的目标,这不仅推动了IC设计领域的飞速进步,也促使IC封装设计技术得到了极大的提升。封装设计不仅能够增强产品的集成度,而且对产品的可靠性具有深远影响。本文将总结并探讨了一些提高封装工艺可靠性的有效方法。

2 引线框架

引线框架是芯片信息输出和输入的关键载体,其设计过程需要考虑诸多因素。

2.1 与塑封料之间粘结性能

高效率、良好的粘结性能能保证气密性,提升产品可靠性;相反,较差的粘结力可能导致分层失效等问题。除了塑封料本身质量外,引线框架设计也能通过特定的图案(如图1所示)来增强其与塑封料之间的结合力。

2.2 芯片与引脚连接

作为芯片与外部世界间传递信号和电流路径的手段,引线框架需优化以便于芯片与引脚之间顺畅连接,同时要考虑弧长及弧度,以确保最佳通信效果。

2.3 塑封料在型腔内流动性

对于复杂多芯片结构,还需关注塑封时塑封料在不同部分流动情况,以确保均匀填充无空隙或空泡形成。

3 焊接工艺

3.1 增强焊点强度

焊点结合力的加强除依赖于焊点自身之外,还受线弧形状影响。为了增强焊点,可以采用BSOB和BBOS两种球种法,如图2所示,其中BBOS略胜一筹,并且适用于die-to-die(芯片间)焊接,如图3所示展示。

3.2 降低线弧高度

现代电子包装向薄小化发展,对每个组件厚度、胶水厚度以及最终形成的小直径都有严格要求。既可以通过逆向焊接(RB,如图4),又可以采取折叠正向焊接(FFB,如图5),实现更低、高精准控制能力同时降低冲丝风险,使整个系统更加稳定安全。此举不仅满足了更薄型腔需求,还减少了冲丝和摆动现象,从而提高整体设备可靠性。

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