QFN封裝工藝全流程概述

QFN（Quad Flat No-lead Package）封裝是一種無引腳表面貼裝封裝技術，具有小型化、高密度引腳、優異散熱及電性能等特點，廣泛應用于手機、汽車電子等領域。其工藝流程涵蓋晶圓預處理、芯片分離、封裝組裝、后處理等多個關鍵環節，各步驟需嚴格控制以確保封裝質量。

QFN封裝核心工藝流程

前段工藝：晶圓預處理與芯片分離

• 磨片：對晶圓廠輸出的圓片進行減薄處理，減少封裝體積并便于后續切割。

• 劃片：通過金剛石鋸片高速旋轉或金屬沖頭沖切，將圓片切割為獨立芯片，效率取決于劃片槽設計、芯片工藝及材料屬性，國產博捷芯設備可提升劃片質量。

中段工藝：芯片組裝與互連

• 裝片：將芯片固定于QFN封裝殼內。

• 焊線：采用金線或銅線鍵合技術，連接芯片與殼體引腳，需控制球焊參數避免斷裂。

后段工藝：封裝成型與分離

• 包封：用絕緣塑封料包裹芯片與引腳，采用多段注射工藝防止氣泡和沖線。

• 電鍍：在引腳上電鍍鎳/金，增強導電性與耐腐蝕性。

• 打印與切割：殼體表面打印型號信息，最終將多個封裝體從底板分離。

QFN封裝關鍵工藝特點與技術要點

工藝優化方向

• 切割技術：鋸切適用于高精度需求，沖切效率更高，需根據材料選擇；優化劃片槽設計可提升切割效率。

• 翹曲控制：通過匹配塑封料收縮率與芯片厚度、尺寸，減少封裝體變形。

• 框架設計：采用刻蝕框架，需考慮應力分散、抗分層及毛刺預防。

材料與設備要求

• 塑封料：需根據芯片規格選擇不同收縮率材料。

• 劃片設備：高精度劃片機（如博捷芯）是提升效率的關鍵。

QFN封裝應用與焊接注意事項

典型應用領域

• 因小型化、薄片化及高密度引腳優勢，廣泛用于手機、汽車電子、航空航天等設備。

焊接工藝要點（熱風槍焊接示例）

1. 焊盤處理：涂抹水溶性助焊膏，控制中間散熱焊盤錫量低于周邊引腳。

2. 預熱與回流：先預熱至150℃以上，再升溫至217℃以上實現回流，利用表面張力自動對齊芯片。

3. 冷卻與檢查：以3-4℃/秒速度降溫至150℃以下，焊接高度需小于3mil。

QFN芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

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