半導體的多排產品連續充填技術

楊宇

【摘 要】 近年來在半導體封裝中出現的一種提高產量的同時，又降低單位產品成本的新型封裝技術，涉及引線框架的開發，封裝模具的設計和制造等多個方面，目前在半導體封裝這個產業鏈中已經起到了重要的作用。

【關鍵詞】 多排產品 連續充填技術

半導體的封裝技術是上個世紀的產物，而其真正的高速發展卻是在近十年中，半導體元器件在生活中越來越廣泛的應用以及電子產品制造商雨后春筍般的涌現，形成了各個方面的競爭，最為明顯的就是原材料成本、制造成本以及單位時間的產量之間的競爭，用最少的成本、最短的時間制造出最多的合格產品是半導體廠商一直在追求的目標。

高密度封裝成為了各封裝廠的首選，這不單提高了單位面積內封裝個數，也提高了單位時間內封裝制品的數量，國內的需求與國外有所不同，就2004年以后來看，國內對SOP類，SOT類以及DIP類產品的需求量較大，且每年市場需求呈幾何倍數的增長，多排產品封裝在這個前提下被開發出來，較早期出現的是SOP8五排產品，當時市場上的標準SOP8引線框架為兩排，每根框架上可封裝約50只產品，且封裝形式基本都是采用傳統模，而五排的SOP8將單個產品的排列方向在框架上旋轉了90度，并且在縱向增加產品排數，達到五排，在橫向減少相鄰兩個產品的間距，如此設計出的引線框架，每根可封裝160個產品，數量是以前的3倍，而引線框架的外形僅是原來的兩倍，此種新形勢的框架受其結構的限制以及自動化生產的引進，多采用Auto模封裝，隨著環氧樹脂以及封裝設備的發展，2007左右，國內很多廠家采用了集成度更高的八排SOP8引線框架，更大程度上提高了產能，當然其他種類的半導體封裝產品也進行了不同形式的蛻變，例如SOT23早期多為五排的結構，慢慢也改進為八排甚至十二排，SOP16也做到了八排的結構，TO252則由原來的單排封裝發展為四排封裝。

2007年左右，國內絕大部分封裝企業都完成了設備、產品的改進，在成本、產量方面的競爭達到了一個瓶頸，急需一種新的封裝形式進入市場，多排產品連續充填技術在這個時候被開發出來，一直以來半導體封裝的結構都是樹脂經過預熱，在料筒里擠壓，經過Cull分流，通過主流道、分流道，再由澆口灌入腔體，最終開模以后，流道和Cull里的樹脂都是要被丟棄不用的，而且該類環氧樹脂是熱固性的，不能做二次利用和回收，通常每次封裝約有40%～80%的環氧樹脂被浪費掉，以DIP8為例，樹脂的利用率約為30%，也就是說，每生產一顆產品，會有有70%的樹脂是被浪費掉的，約0.25克，按每天7.68萬只產品的產量來計算，約19千克樹脂是損失在流道上的，市場上普通樹脂約20元/千克，環保樹脂約50元/千克，由此可以看出提高樹脂的利用率就可以增加公司的利潤，多排產品連續充填技術通過重新設計引線框架的結構，改變產品間的布局，在相鄰兩個產品之間設計輔助澆口的空隙，環氧樹脂從CULL流出以后通過主澆口直接灌入第一產品，再通過第一產品和第二產品的分澆口灌入第二產品，以此類推，直至將整列產品充滿，此充填技術沒有分流道的設計，也就省去了這一部分的樹脂，同時引線框架上也不要預留出流道的位置，進一步的增加了產品的密度。同樣以Dip8產品為列，樹脂的利用率達到了78%以上，單個制品只有0.12克樹脂浪費在流道上，同樣引線框架銅材的利用率也大幅度提高，傳統結構182.88mmX24.638mm外形的銅材上可封裝20只產品，而多排產品連續封裝技術的引線框架251.3076mmX59.436mm的銅材上集成了90只產品，封裝模具采用MGP模，每付模具每天天可生產14.4萬只產品，綜合起來，每付模具在每天產能提高200%的基礎上，光樹脂每天就可以節省50千克，初步計算，一付DIP8（5排）連續充填封裝模具作業一個月，大約可節省成本3萬余元，這對封裝廠家來說是很大一筆利潤，DIP類產品是國內最先推出多排連續充填的產品類型，在DIP8五排的開發基礎上，先后衍生了DIP16三排，DIP18雙排，DIP20雙排等，均在提高產能的基礎上又提高了原材料的利用率。

傳統DIP8，引線框架外形182.88mm×24.638mm，產品數量20只多排產品連續充填技術的DIP8，引線框架外形251.3076mm×59.436mm，產品數量90只，有了DIP類的開發成功，封裝廠家開始對SOP、SOT類產品進行改進，至2012年，市場上已經出現了SOP16八排，SOT223八排，TO252七排等多種形態的產品，大幅度的提高了產能，節省了原材料，也減少了人員的需求，同時引線框架的外形設計也越來越大，目前國內市場已經出現了250×95規格的超高密度的SOP8十二排的產品，原先70噸、120噸的自動封裝系統和250噸的手動壓機也不能滿足這類產品的需求了，陸陸續續的設備制造廠也開發出了170噸自動封裝系統和350噸手動壓機，與此同時，一些老的焊芯設備，后道的自動切筋系統等也需要升級換代，可以說，多排產品的連續沖填技術的出現，帶動了整個產業鏈的發展，是半導體封裝行業發展的一個里程碑。

一種新的技術有其優點的地方也必然有其缺點，多排產品連續充填技術對環氧樹脂的性能有一定的要求，環氧樹脂需要流動性好，顆粒度細，同時充填的時候，越末端的產品，其內部的金線沖彎越大，這就是為什么產品的列數不能無限制的增加，例如DIP8的產品，到第五只產品的時候金線沖彎就達到15%以上了，SOT223的產品在第七只產品的時候，金線沖彎也超過了12%。

總體上來說，該技術的優點遠遠的大與其缺點，特別是在國內對半導體產品需求量越來越大的今天，該技術為封裝廠帶來巨大經濟效益，還同時帶動了引線框架制造商、芯片焊接設備制造商的發展進步。endprint

【摘 要】 近年來在半導體封裝中出現的一種提高產量的同時，又降低單位產品成本的新型封裝技術，涉及引線框架的開發，封裝模具的設計和制造等多個方面，目前在半導體封裝這個產業鏈中已經起到了重要的作用。

【關鍵詞】 多排產品 連續充填技術

半導體的封裝技術是上個世紀的產物，而其真正的高速發展卻是在近十年中，半導體元器件在生活中越來越廣泛的應用以及電子產品制造商雨后春筍般的涌現，形成了各個方面的競爭，最為明顯的就是原材料成本、制造成本以及單位時間的產量之間的競爭，用最少的成本、最短的時間制造出最多的合格產品是半導體廠商一直在追求的目標。

高密度封裝成為了各封裝廠的首選，這不單提高了單位面積內封裝個數，也提高了單位時間內封裝制品的數量，國內的需求與國外有所不同，就2004年以后來看，國內對SOP類，SOT類以及DIP類產品的需求量較大，且每年市場需求呈幾何倍數的增長，多排產品封裝在這個前提下被開發出來，較早期出現的是SOP8五排產品，當時市場上的標準SOP8引線框架為兩排，每根框架上可封裝約50只產品，且封裝形式基本都是采用傳統模，而五排的SOP8將單個產品的排列方向在框架上旋轉了90度，并且在縱向增加產品排數，達到五排，在橫向減少相鄰兩個產品的間距，如此設計出的引線框架，每根可封裝160個產品，數量是以前的3倍，而引線框架的外形僅是原來的兩倍，此種新形勢的框架受其結構的限制以及自動化生產的引進，多采用Auto模封裝，隨著環氧樹脂以及封裝設備的發展，2007左右，國內很多廠家采用了集成度更高的八排SOP8引線框架，更大程度上提高了產能，當然其他種類的半導體封裝產品也進行了不同形式的蛻變，例如SOT23早期多為五排的結構，慢慢也改進為八排甚至十二排，SOP16也做到了八排的結構，TO252則由原來的單排封裝發展為四排封裝。

2007年左右，國內絕大部分封裝企業都完成了設備、產品的改進，在成本、產量方面的競爭達到了一個瓶頸，急需一種新的封裝形式進入市場，多排產品連續充填技術在這個時候被開發出來，一直以來半導體封裝的結構都是樹脂經過預熱，在料筒里擠壓，經過Cull分流，通過主流道、分流道，再由澆口灌入腔體，最終開模以后，流道和Cull里的樹脂都是要被丟棄不用的，而且該類環氧樹脂是熱固性的，不能做二次利用和回收，通常每次封裝約有40%～80%的環氧樹脂被浪費掉，以DIP8為例，樹脂的利用率約為30%，也就是說，每生產一顆產品，會有有70%的樹脂是被浪費掉的，約0.25克，按每天7.68萬只產品的產量來計算，約19千克樹脂是損失在流道上的，市場上普通樹脂約20元/千克，環保樹脂約50元/千克，由此可以看出提高樹脂的利用率就可以增加公司的利潤，多排產品連續充填技術通過重新設計引線框架的結構，改變產品間的布局，在相鄰兩個產品之間設計輔助澆口的空隙，環氧樹脂從CULL流出以后通過主澆口直接灌入第一產品，再通過第一產品和第二產品的分澆口灌入第二產品，以此類推，直至將整列產品充滿，此充填技術沒有分流道的設計，也就省去了這一部分的樹脂，同時引線框架上也不要預留出流道的位置，進一步的增加了產品的密度。同樣以Dip8產品為列，樹脂的利用率達到了78%以上，單個制品只有0.12克樹脂浪費在流道上，同樣引線框架銅材的利用率也大幅度提高，傳統結構182.88mmX24.638mm外形的銅材上可封裝20只產品，而多排產品連續封裝技術的引線框架251.3076mmX59.436mm的銅材上集成了90只產品，封裝模具采用MGP模，每付模具每天天可生產14.4萬只產品，綜合起來，每付模具在每天產能提高200%的基礎上，光樹脂每天就可以節省50千克，初步計算，一付DIP8（5排）連續充填封裝模具作業一個月，大約可節省成本3萬余元，這對封裝廠家來說是很大一筆利潤，DIP類產品是國內最先推出多排連續充填的產品類型，在DIP8五排的開發基礎上，先后衍生了DIP16三排，DIP18雙排，DIP20雙排等，均在提高產能的基礎上又提高了原材料的利用率。

傳統DIP8，引線框架外形182.88mm×24.638mm，產品數量20只多排產品連續充填技術的DIP8，引線框架外形251.3076mm×59.436mm，產品數量90只，有了DIP類的開發成功，封裝廠家開始對SOP、SOT類產品進行改進，至2012年，市場上已經出現了SOP16八排，SOT223八排，TO252七排等多種形態的產品，大幅度的提高了產能，節省了原材料，也減少了人員的需求，同時引線框架的外形設計也越來越大，目前國內市場已經出現了250×95規格的超高密度的SOP8十二排的產品，原先70噸、120噸的自動封裝系統和250噸的手動壓機也不能滿足這類產品的需求了，陸陸續續的設備制造廠也開發出了170噸自動封裝系統和350噸手動壓機，與此同時，一些老的焊芯設備，后道的自動切筋系統等也需要升級換代，可以說，多排產品的連續沖填技術的出現，帶動了整個產業鏈的發展，是半導體封裝行業發展的一個里程碑。

一種新的技術有其優點的地方也必然有其缺點，多排產品連續充填技術對環氧樹脂的性能有一定的要求，環氧樹脂需要流動性好，顆粒度細，同時充填的時候，越末端的產品，其內部的金線沖彎越大，這就是為什么產品的列數不能無限制的增加，例如DIP8的產品，到第五只產品的時候金線沖彎就達到15%以上了，SOT223的產品在第七只產品的時候，金線沖彎也超過了12%。

總體上來說，該技術的優點遠遠的大與其缺點，特別是在國內對半導體產品需求量越來越大的今天，該技術為封裝廠帶來巨大經濟效益，還同時帶動了引線框架制造商、芯片焊接設備制造商的發展進步。endprint

【摘 要】 近年來在半導體封裝中出現的一種提高產量的同時，又降低單位產品成本的新型封裝技術，涉及引線框架的開發，封裝模具的設計和制造等多個方面，目前在半導體封裝這個產業鏈中已經起到了重要的作用。

【關鍵詞】 多排產品 連續充填技術

半導體的封裝技術是上個世紀的產物，而其真正的高速發展卻是在近十年中，半導體元器件在生活中越來越廣泛的應用以及電子產品制造商雨后春筍般的涌現，形成了各個方面的競爭，最為明顯的就是原材料成本、制造成本以及單位時間的產量之間的競爭，用最少的成本、最短的時間制造出最多的合格產品是半導體廠商一直在追求的目標。

高密度封裝成為了各封裝廠的首選，這不單提高了單位面積內封裝個數，也提高了單位時間內封裝制品的數量，國內的需求與國外有所不同，就2004年以后來看，國內對SOP類，SOT類以及DIP類產品的需求量較大，且每年市場需求呈幾何倍數的增長，多排產品封裝在這個前提下被開發出來，較早期出現的是SOP8五排產品，當時市場上的標準SOP8引線框架為兩排，每根框架上可封裝約50只產品，且封裝形式基本都是采用傳統模，而五排的SOP8將單個產品的排列方向在框架上旋轉了90度，并且在縱向增加產品排數，達到五排，在橫向減少相鄰兩個產品的間距，如此設計出的引線框架，每根可封裝160個產品，數量是以前的3倍，而引線框架的外形僅是原來的兩倍，此種新形勢的框架受其結構的限制以及自動化生產的引進，多采用Auto模封裝，隨著環氧樹脂以及封裝設備的發展，2007左右，國內很多廠家采用了集成度更高的八排SOP8引線框架，更大程度上提高了產能，當然其他種類的半導體封裝產品也進行了不同形式的蛻變，例如SOT23早期多為五排的結構，慢慢也改進為八排甚至十二排，SOP16也做到了八排的結構，TO252則由原來的單排封裝發展為四排封裝。

2007年左右，國內絕大部分封裝企業都完成了設備、產品的改進，在成本、產量方面的競爭達到了一個瓶頸，急需一種新的封裝形式進入市場，多排產品連續充填技術在這個時候被開發出來，一直以來半導體封裝的結構都是樹脂經過預熱，在料筒里擠壓，經過Cull分流，通過主流道、分流道，再由澆口灌入腔體，最終開模以后，流道和Cull里的樹脂都是要被丟棄不用的，而且該類環氧樹脂是熱固性的，不能做二次利用和回收，通常每次封裝約有40%～80%的環氧樹脂被浪費掉，以DIP8為例，樹脂的利用率約為30%，也就是說，每生產一顆產品，會有有70%的樹脂是被浪費掉的，約0.25克，按每天7.68萬只產品的產量來計算，約19千克樹脂是損失在流道上的，市場上普通樹脂約20元/千克，環保樹脂約50元/千克，由此可以看出提高樹脂的利用率就可以增加公司的利潤，多排產品連續充填技術通過重新設計引線框架的結構，改變產品間的布局，在相鄰兩個產品之間設計輔助澆口的空隙，環氧樹脂從CULL流出以后通過主澆口直接灌入第一產品，再通過第一產品和第二產品的分澆口灌入第二產品，以此類推，直至將整列產品充滿，此充填技術沒有分流道的設計，也就省去了這一部分的樹脂，同時引線框架上也不要預留出流道的位置，進一步的增加了產品的密度。同樣以Dip8產品為列，樹脂的利用率達到了78%以上，單個制品只有0.12克樹脂浪費在流道上，同樣引線框架銅材的利用率也大幅度提高，傳統結構182.88mmX24.638mm外形的銅材上可封裝20只產品，而多排產品連續封裝技術的引線框架251.3076mmX59.436mm的銅材上集成了90只產品，封裝模具采用MGP模，每付模具每天天可生產14.4萬只產品，綜合起來，每付模具在每天產能提高200%的基礎上，光樹脂每天就可以節省50千克，初步計算，一付DIP8（5排）連續充填封裝模具作業一個月，大約可節省成本3萬余元，這對封裝廠家來說是很大一筆利潤，DIP類產品是國內最先推出多排連續充填的產品類型，在DIP8五排的開發基礎上，先后衍生了DIP16三排，DIP18雙排，DIP20雙排等，均在提高產能的基礎上又提高了原材料的利用率。

傳統DIP8，引線框架外形182.88mm×24.638mm，產品數量20只多排產品連續充填技術的DIP8，引線框架外形251.3076mm×59.436mm，產品數量90只，有了DIP類的開發成功，封裝廠家開始對SOP、SOT類產品進行改進，至2012年，市場上已經出現了SOP16八排，SOT223八排，TO252七排等多種形態的產品，大幅度的提高了產能，節省了原材料，也減少了人員的需求，同時引線框架的外形設計也越來越大，目前國內市場已經出現了250×95規格的超高密度的SOP8十二排的產品，原先70噸、120噸的自動封裝系統和250噸的手動壓機也不能滿足這類產品的需求了，陸陸續續的設備制造廠也開發出了170噸自動封裝系統和350噸手動壓機，與此同時，一些老的焊芯設備，后道的自動切筋系統等也需要升級換代，可以說，多排產品的連續沖填技術的出現，帶動了整個產業鏈的發展，是半導體封裝行業發展的一個里程碑。

一種新的技術有其優點的地方也必然有其缺點，多排產品連續充填技術對環氧樹脂的性能有一定的要求，環氧樹脂需要流動性好，顆粒度細，同時充填的時候，越末端的產品，其內部的金線沖彎越大，這就是為什么產品的列數不能無限制的增加，例如DIP8的產品，到第五只產品的時候金線沖彎就達到15%以上了，SOT223的產品在第七只產品的時候，金線沖彎也超過了12%。

總體上來說，該技術的優點遠遠的大與其缺點，特別是在國內對半導體產品需求量越來越大的今天，該技術為封裝廠帶來巨大經濟效益，還同時帶動了引線框架制造商、芯片焊接設備制造商的發展進步。endprint