内置MosFet BJT封装产品培训产品培训

内置MOSFET&BJT封装产品培训2023/2/31编写部门：技术部

拟制：王晓春、杨千栋、周朝峰

审核：冯学贵

我司目前封装的芯片一般为IC（集成电路）、Mosfet管（金属-氧化层

半导体场效晶体管）、BJT（双极结型晶体管）、MEMS（微机电系统）4类芯片的封装加工。今天我们主要认识内置Mosfet管和BJT管产品的相关封装技术知识点。2023/2/32引言定义IC（integratedcircuit）集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构.MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）：金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effecttransistor）。BJT（BipolarJunctionTransistor—BJT）是双极结型晶体管的缩写，又常称为双载子晶体管。它是通过一定的工艺。将两个PN结结合在一起的器件，有PNP和NPN两种组合结构.MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems）是微机电系统的英文缩写。它是采用微型结构，由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统，具有传感、制动、三维结构功能多样性。2023/2/33形状2023/2/34IC芯片外形Mosfet管芯片外形BJT管芯片外形Gate栅极Drain漏极MOSFETBJT管IC压焊图Mosfet管压焊图BJT管压焊图Base基极Emitter发射极Collector集电极Source源极Mosfet管&BJT管结构2023/2/35Mosfet管内部结构BJT管内部结构工作原理（Mosfet管）2023/2/36SourceGateDrainDrain漏极Source源极Gate栅极原理:当一个够大的电位差施于MOSFET的G栅极与S源极之间时，电场会在氧化层下方的半导体表面形成感应电荷，而这时所谓的“反转通道”（inversionchannel）就会形成。通道形成后，MOSFET即可让电流通过。2023/2/37工作原理（BJT管）三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。Mosfet&BJT产品导入流程2023/2/38资料及评审资料输入：1)MOS芯片规格书;2)BJT芯片规格书；3)封装产品信息表.

输出资料：1)压焊图;2)高温高压漏电测试结果.

Mosfet管、BJT管的封装形式：

1)DIP007;DIP008;2)SOP006;SOP007;SOP008;3)MSOP008;MSOP010;4)SOT233/235/236;SOT089;SOT223;5)TO系列产品。2023/2/39压焊图设计两个芯片的产品（A芯片是IC，B芯片为Mosfet或BJT管）尽量选择双基岛的框架；对于尺寸小的Mosfet管产品，尽量选用与基岛相匹配的带锁定孔的框架，可改善塑封的分层。同时装片位置尽量靠近管脚，可使线长缩短，降低RDSON；相邻I/0电气通路电位差线之间有效物理空间间距要求【仅作为参考推荐值设计应用】：芯片位置及布线原则参阅案例；材料选择：粘片胶：导电胶，选择导电好、导热好的导电胶；

焊线:对于高压、高电流Mosfet、BJT需要核对焊线的数量及规格

塑封料：DIP007/008BJT产品优选SP-G260塑封料，其余封装形式按照规划的塑封料封装。2023/2/310焊线方式相邻I/0电气通路电位差（V）线与线间距

（um）线与芯片间距（um）线与载体或管脚（um）双基岛间距（um）基岛与管脚间距（um）管脚与管脚（um）标准连线≤5≥50≥50≥50NANANA交差连线≤20≥100≥100≥100NANANA高压连线＞400≥150≥150≥150NANANANote：NA指以引线框架设计基本尺寸标准。封装技术装片空洞：

空洞面积大于10%芯片面积为不良（图a）；焊线原则【2D双芯间连线（BSOB）产品布线原则】：

①从焊窗尺寸小的芯片打到焊窗尺寸大的芯片；

②从铝垫下有器件的焊点到铝垫下无器件的焊点连线；

③从铝垫薄的焊点到铝垫厚的焊点；

④IC芯片、MOS芯片之间的压焊工艺参数均采用分立、分组设置管控原则防范。塑封冲线控制

①BSOB线与注塑方向形成大夹角存在冲线风险时，若IC芯片有钝化层，铝垫下无器件（CUP）且BPO尺寸允许条件下；优选BSOB焊线方式：MOS芯→IC芯打线设计应用；②布线排布在物理空间上，尽可能避让跨越MOS芯（含装片位置、线弧设定等综合方法设计引用）。

2023/2/311Void图aMosfet/BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-具体实例112焊线方式：芯片→载体或管脚打线Rule：A段长度≤A/L≈75%时；可进行正向打线；否则无法进行正向打线，线弧会与芯片边缘接触。焊线方式：载体或管脚→芯片打线

Rule：A段长度≥A/L≈75%时；可进行反向打线；打线时，线弧形成方向要有足够的空间来保证线弧轨迹的完成，兼顾压焊设备、夹具评审实现要素：

1）实现打线线弧长度、高度、角度；

2）压焊夹具窗口设计；

3）第一二焊点落差等因素.Mosfet&BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-具体实例213YGD13SOP008067-12P压焊图建议优化:原图中MOS中G级为长方形焊点，BSOB连线方向与焊点开窗较长的一边垂直，压焊打线后易出现线弧下塌与S级接触漏电;优化：B芯片顺时针旋转90°，使BSOB连线与焊点较长一边方向一致，规避塌丝漏电风险。SGMosfet/BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-具体实例314芯片方向能正则正原则，利于生产；地线外焊点位置：考虑应远离粘片胶溢出区域；布线冲线考虑：

1）尽可能避让跨越MOS芯；

2）排线走向尽可能与注塑流向形成小夹角设计。

优化Mosfet&BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-具体实例415a焊线a：

1）使用平方弧：2）外焊点必须打在图示区域；

3）线弧高度控制在200-320um之间。优化优化aMosfet/BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-具体实例516BSOB2nd焊根部位置尽量要求没有其它电位线路（左下图芯片互联）

条件：Ａ、B芯片互联焊点位于芯片边缘；

BSOB焊线方式：MOS芯→A芯片则在Ａ芯片上植球就相对安全，线弧与芯片表面（钝化层）之间间距需≥5um可有效规避短路漏电问题.Mosfet/BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-典型具体实例617为预防压焊工艺参数过大引起MOS漏电（crackorcratering），BSOBBall1st参数、BSOBwire1st参数、正常1st参数以及IC控制电路与MOS之间的参数均需要单独分组设置。（WBcrackcase：JS51DIP007因此停产而重新导入）Mosfet/BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-具体实例718与BSOB连线方向相同的MOS植球点

条件：G极焊盘尺寸：≥300um

×100um；G极与S极pitch≥50um；Rule1：BSOB连线在MOS上空跨度的占比≤40%，优选BSOB焊线方式：IC芯→MOS芯；

条件：若IC芯片有钝化层，铝垫下无器件（CUP）且BPO尺寸允许条件下；Rule2：BSOB线与注塑方向形成大夹角存在冲线风险时，优选BSOB焊线方式：MOS芯→IC芯；优化2013-8-3019Mosfet/BJT产品BSOB防漏电压焊图绘制-典型具体实例8芯片优化：B芯顺时针旋转90度；线弧定义：序号①焊线线弧控制200±30um；序号②焊线线弧控制400±30um；

-------理论和实现上需要得到最大的弧高差以策可靠性安全（参考值≥150um）。优化１８Ｖ１Ｖ客户信息：第1脚电压正常１８Ｖ左右，第2脚的电压不超过１Ｖ。2014-01-0820“IC+MOSFET”双芯封装产品测试规范管控要求请客户提供《MOSFET芯片规格书》；我司按客户所提供的技术参数和测试指标进行高温高电压漏电考核：采样≥20只/批；如果客户不能提供准确的技术参数和测试指标，以我司考核条件暂行标准进行高温高电压漏电考核：

测试条件:150℃/500V/20分钟;评价标准:IDSS≤50µA（ACC，0；Rej，1）内置MOS常温测试高温测试环境温度25度125度电压600V（参考规格书）480V（参考规格书）测试方法DRAIN接正电压；其余管脚短接到地。测试电压≈规格书额定电压*80%2014-01-0821内置BJT常温集-基耐压测试高温集-基耐压测试环境温度25度125度电压750V（参考规格书）600V（参考规格书）测试方法OC接正电压；OB脚接地；其余管脚悬空。内置BJT常温集-射耐压测试高温集-射耐压测试环境温度25度125度电压450V（参考规格书）400V（参考规格书）测试方法OC接正电压；OB脚悬空；其余管脚接地。ICBOICEODIP8L“IC+BJ