孟浪
摘 要:MOSFET是分立器中最不可缺少的,在各大領域中,任何東西都不能代替它。在隨著科技的進步和計算機不斷的發展,它一般在半導體的器件生產中,對于功率半導體的性能就有了越來越高的要求,在近年來,MOSFET的功率半導體的發熱量已經降低到了一定的水平,所以市面上出現了多種的封裝形式,這些技術雖然為人們的生活提供了更多的便利,但是選擇什么樣的封裝形式成了人們的困惑,選擇封裝不良的MOSFET,會加大客戶的投訴量,本文對MOSFET不良封裝進行測試,探究他們的特點,選擇最終測試的技術。提高MOSFET的質量并減少客戶投訴率。
關鍵詞:封裝不良;最終測試;MOSFET
MOSFET是一種金屬氧化物的半導體場效應的晶體管,它可以簡稱為金氧半場效晶體管。它是一種可以在模擬電路和數字電路廣泛使用的場效晶體管[1]。MOSFET器件的結構不同于一般傳統的晶體管,它對后置的配備要求也高,由晶園切割,焊線、封塑和晶粒黏貼以及切割成型這個五大流程組成的MOSFET封裝,但在每個環節和流程中都會出現一些不良的類型,導致封裝的不良,最終會影響最終測試的質量和通過率。所以測試不良封裝,改進最終測試技術在科技行業是新的一個發展。
一、封裝測試的加工流程
(一)封裝測試
封裝測試就是指后續的生產,主要是晶粒制做成我們平時都可以看到的樣子,。在一個產品封裝結束之后,就需要在一次的通過測試來保證這個產品的電和性能,一次來保證成品能夠完全符合產品的出廠規格,因為這個測試是產品的最后一道工序,也就是生產的最后一步,所以稱為最終測試[2]。
(二)加工流程
1.晶粒的切割,有專門的機器,使用可以高速旋轉的鋒利的切割刀,把晶圓上的顆粒進行切割,分離開來。
2.晶粒黏貼,就是用專用的銀膠把晶粒黏貼到預定導線框架的位置上。
3.焊線,在晶粒的焊點和框架的引腳之間,將金屬細線焊接上,晶粒的電路與外部進行連接的建立。
4.封塑,把之前工序粘貼好的晶粒,焊好的引腳框架放到模具當中去,再把熔化的樹脂塑料壓進模具中,把整個的晶粒按照封裝的要求規范的把它包裹起來。
5.切割成型,將剛剛焊好的引腳框架多余的連接材料去掉,并且按照產品要封裝的樣式把引腳做成所需要的形狀。
6.最終測試,測試的產品性能是否符合出廠的質量,通過了最終測試的產品就是合格的質量好的產品,就稱為出廠成品。
雖然在每一個封裝的流程中,都有精密的檢測和控制手段,但是仍然有時候會出現一些不可預想和控制的漏洞,加上人員的疏忽,就進入了產品當中去了,然后經過最終測試不合格再來返工。不僅又浪費了時間,還廢了人力,質量還得不到保證。所以想要保證產品的質量和節約時間,就必須要在產品完成封裝之后,需要通過多項測試來鑒定和保證產品的質量。所以最終測試在整個生產的過程中時最后一步,因為它嚴格把控著產品的質量,同時也是最為重要的[3]。
二、MOSFET的最終測試技術
MOSFET的最終測試有很多類型,通常都是在自動平臺上進行測試的,因為測試平臺的效率和一致性都是很強的,所以測試的結果有很好的準確性和優點,最終測試的測試平臺應該至少由兩臺機器組成,一臺自動測試設備,一臺是自動分類的設備。
(一) MOSFET測試的ATE
ATE是產品的自動測試功能,它可以提供所需要測試的產品的資源,比如電流、電壓、調試和運行測試的程序等這些自動分析的軟件來測試數據,ATE可以進行分類,一些專門用于儲存器的,還有一些可以用于分立器的測試。
用于ATE分立器測試的一款常見的典型的軟件就是IPTEST,它聚集了很多種分立器的測試方案,可以快速的調試MOSFET的測試工序,它可以提供2200v的高壓電和200A的電流數來滿足很多產品的測試需求,總的來說,它匯集了很多種MOSFET的測試,對于MOSFET的封裝不良也能快速有效并且準確的測試出來。
(二)MOSFET測試的Handler
Handler主要是由器械組成,它是主要作用就是機械,根據測試的結果,可以對產品的不同種類進行自動分類,按照測試產品的放置方式不同,它主要有三類,一種是機械臂式、一種是重力式還有一種是塔式的,不一樣的種類又有不一樣的使用方式和范圍。
關于MOSFET的封裝測試就可以采用Handler的塔式和重力式,因為MOSFET的封裝比較簡單,再加上MOSFET的封裝比較簡單,框架的引腳少,而從Handler的適用形式來看,這兩類就比較適合MOSFET的封裝測試。重力式的Handler測試大概需要0.3秒、,塔式的大概需要0.1秒[4]。塔式的另一個特點就是提供了多個測試點,在很大程度上可以滿足MOSFET多個測試的需要。它的簡化流程也是非常的簡結,一次性把所有的東西都處理的妥妥當當。
三、結語
本文研究了根據在封裝的流程中,為了避免MOSFET的不良封裝,要選擇符合產品的最終測試技術,在最終測試當中,很多沒有通過測試的產品都是因為封裝的不良等問題所導致的。我們應該對通過率低的產品進行一個系統詳細的分析和研究,結合進行可靠安全的測試,并在結合MOSFET所處結構影響,研究出具有意義和針對性的測試工具,通過這些適合的測試工具,來確保和保證產品的質量效果[5]。所以,選擇適合產品的最終測試技術不僅可以節約成本,還可以節約時間,使產品的出廠通過率和產品的質量的到了保障,通過研究也推動了封裝的改進和封裝的改進效果,所以MOSFET的封裝不良與最終測試技術有著密不可分的關系。
參考文獻:
[1]張文濤,皓月蘭.功率MOSFET器件柵電荷測試與分析[J].電子與封裝,2016, 16(6):21-23.
[2]康錫娥.功率MOSFET壽命預測技術研究[J].微處理機,2017,38(5):4-7.
[3]許守東,陳勇,李勝男,基于MOSFET的大功率快速放大器技術研究[J].價值工程,2017, 36(31):109-112.
[4]柯俊吉,趙志斌,謝宗奎,考慮寄生參數影響的碳化硅MOSFET開關暫態分析模型[J].電工技術學報,2018,33(8):1762-1774.
[5]章圣焰,劉小康,胡水仙.利用MOSFET實現電源滯后供給的設計[J].航空電子技術,2017,48(2):54-56.