QFN封装工艺全流程解析和QFN芯片清洗剂介绍

QFN封装工艺全流程概述

QFN（Quad Flat No-lead Package）封装是一种无引脚表面贴装封装技术，具有小型化、高密度引脚、优异散热及电性能等特点，广泛应用于手机、汽车电子等领域。其工艺流程涵盖晶圆预处理、芯片分离、封装组装、后处理等多个关键环节，各步骤需严格控制以确保封装质量。

QFN封装核心工艺流程

前段工艺：晶圆预处理与芯片分离

• 磨片：对晶圆厂输出的圆片进行减薄处理，减少封装体积并便于后续切割。

• 划片：通过金刚石锯片高速旋转或金属冲头冲切，将圆片切割为独立芯片，效率取决于划片槽设计、芯片工艺及材料属性，国产博捷芯设备可提升划片质量。

中段工艺：芯片组装与互连

• 装片：将芯片固定于QFN封装壳内。

• 焊线：采用金线或铜线键合技术，连接芯片与壳体引脚，需控制球焊参数避免断裂。

后段工艺：封装成型与分离

• 包封：用绝缘塑封料包裹芯片与引脚，采用多段注射工艺防止气泡和冲线。

• 电镀：在引脚上电镀镍/金，增强导电性与耐腐蚀性。

• 打印与切割：壳体表面打印型号信息，最终将多个封装体从底板分离。

QFN封装关键工艺特点与技术要点

工艺优化方向

• 切割技术：锯切适用于高精度需求，冲切效率更高，需根据材料选择；优化划片槽设计可提升切割效率。

• 翘曲控制：通过匹配塑封料收缩率与芯片厚度、尺寸，减少封装体变形。

• 框架设计：采用刻蚀框架，需考虑应力分散、抗分层及毛刺预防。

材料与设备要求

• 塑封料：需根据芯片规格选择不同收缩率材料。

• 划片设备：高精度划片机（如博捷芯）是提升效率的关键。

QFN封装应用与焊接注意事项

典型应用领域

• 因小型化、薄片化及高密度引脚优势，广泛用于手机、汽车电子、航空航天等设备。

焊接工艺要点（热风枪焊接示例）

1. 焊盘处理：涂抹水溶性助焊膏，控制中间散热焊盘锡量低于周边引脚。

2. 预热与回流：先预热至150℃以上，再升温至217℃以上实现回流，利用表面张力自动对齐芯片。

3. 冷却与检查：以3-4℃/秒速度降温至150℃以下，焊接高度需小于3mil。

QFN芯片清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

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