近些年以来,QFN越来越受到大家的关注。从市场层面来看,QFN封装越来越受到用户的关注和青睐,考虑到成本,尺寸等方面,QFN封装将在未来几年不断增长,发展前景是乐观的。
现在QFN在国内外的发展都很不错。国内背景在做QFN封装的公司有:GD,JCET,ANST,NFME等;国外背景在做QFN封装的公司有:AMKOR,GAPTL,ASAT,CARSEM,UNISEM等。
菱利尔特公司采用QFN封装技术研制了DC/DC转换器LT3645。因为QFN具有众多的优点,所以它广泛地被用于降压稳压器,DC/DC转换器以及电源管理方案中。QFN的这么多应用足够让我们相信,QFN封装技术已经是封装界的重要组成部分!4056
从事封装行业的专业人士称,QFN封装具有成本低,体积小,合格率高的优点,并且对于电源管理电路而言,有更好的共面性和散热性能。可以用来取代成本高,产品制造难度也较高的晶圆级尺寸封装。QFN已经成为如今的一个比较好的选择。论文网
另外,焊点在电子封装中也十分重要,起着巨大的作用。作用之一是用于电,机械连接,同时焊点也是热耗散的排热通道。随着芯片封装从带引线瞳孔安装到带引线表面安装的进程,再到如今的无引线焊球数组表面贴装,在这个过程中,电子封装都在往各尺寸减小化和焊球数目增多化方向不停地发展。基于此现实,焊点的可靠性就显得尤为突出和显著。有相关的实验研究表明一个结论,电子器件失效之中大约有七成是由于封装或者组装失效而引发的,而焊点失效又是电子封装与组装失效的主要原因。
那么焊点为何会失效呢?其原因主要是电子封装器件在实际的工作环境下,由于受到温度的周期性变化,外加周期性的电路的通断,各部分材料的线膨胀系数不一致,所以焊点的内部就会产生周期性的应力应变情况,导致焊点失去作用,最终失效。另外焊点在服役过程中产生明显的粘性行为,出现蠕变和应力松弛的现象。
还有一点就是在电子器件工作过程中遇到振动冲击,电路板或者基板会发生较大程度的动态弯曲变形,焊点产生应力应变。最坏的情况是焊点的内部热应力和动态应力交互作用时会进一步加快焊点的裂纹的扩散,导致焊点提早失效。
基于以上几点,可以发现在电子封装和组装技术这个领域中,焊点的可靠性决定了电子产品的质量和发展命脉,是一个相当关键的课题。
在国内外,有关于电子封装技术的焊点可靠性研究很多,归纳起来主要有以下几个方面的内容:
1. 新型基板材料的研制开发
影响焊点可靠性因素之一就是基板的材料机械性能。因为如果基板材料的机械性能合适,可以明显减小焊点中的热应力应变,也就提高了焊点的热疲劳寿命。如今已研制的成果有:42%Ni-Fe合金,Cu-Mo-Cu及石英纤文复合材料等。在使用这些材料的基板之后,测试后得出的焊点寿命都延长了,效果显示很不错。另外还有一种柔性基板,在电子工业中非常流行,它具有很多的优点,可以减小封装体积,提高封装的密度,在此基础上又保持了温度的电性能,并且柔性基板本身很轻,绝缘性能良好,在环境较差条件下也可以表现的很出色。柔性基板的构造是这样的:金属层加上树脂层,树脂层上部的金属层是通过电镀碾压上去的。有关实验对柔性基板提高焊点可靠性做出了验证,结论表明:柔性基板可以提高焊点可靠性是由于其向上弓起或者向下弯曲的动作,很大程度上缓解了焊点在热循环中的应力应变,从而提高了焊点的使用寿命。不过虽然柔性基板有这么多优点,但是它造价高,成本昂贵,制造工艺也很繁复,所以并没有广泛地推广与应用,受到了一定的限制,所以在这一方面的研究还要继续深化地进行下去。
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