半导体的多排产品连续充填技术

杨宇

【摘 要】 近年来在半导体封装中出现的一种提高产量的同时，又降低单位产品成本的新型封装技术，涉及引线框架的开发，封装模具的设计和制造等多个方面，目前在半导体封装这个产业链中已经起到了重要的作用。

【关键词】 多排产品 连续充填技术

半导体的封装技术是上个世纪的产物，而其真正的高速发展却是在近十年中，半导体元器件在生活中越来越广泛的应用以及电子产品制造商雨后春笋般的涌现，形成了各个方面的竞争，最为明显的就是原材料成本、制造成本以及单位时间的产量之间的竞争，用最少的成本、最短的时间制造出最多的合格产品是半导体厂商一直在追求的目标。

高密度封装成为了各封装厂的首选，这不单提高了单位面积内封装个数，也提高了单位时间内封装制品的数量，国内的需求与国外有所不同，就2004年以后来看，国内对SOP类，SOT类以及DIP类产品的需求量较大，且每年市场需求呈几何倍数的增长，多排产品封装在这个前提下被开发出来，较早期出现的是SOP8五排产品，当时市场上的标准SOP8引线框架为两排，每根框架上可封装约50只产品，且封装形式基本都是采用传统模，而五排的SOP8将单个产品的排列方向在框架上旋转了90度，并且在纵向增加产品排数，达到五排，在横向减少相邻两个产品的间距，如此设计出的引线框架，每根可封装160个产品，数量是以前的3倍，而引线框架的外形仅是原来的两倍，此种新形势的框架受其结构的限制以及自动化生产的引进，多采用Auto模封装，随着环氧树脂以及封装设备的发展，2007左右，国内很多厂家采用了集成度更高的八排SOP8引线框架，更大程度上提高了产能，当然其他种类的半导体封装产品也进行了不同形式的蜕变，例如SOT23早期多为五排的结构，慢慢也改进为八排甚至十二排，SOP16也做到了八排的结构，TO252则由原来的单排封装发展为四排封装。

2007年左右，国内绝大部分封装企业都完成了设备、产品的改进，在成本、产量方面的竞争达到了一个瓶颈，急需一种新的封装形式进入市场，多排产品连续充填技术在这个时候被开发出来，一直以来半导体封装的结构都是树脂经过预热，在料筒里挤压，经过Cull分流，通过主流道、分流道，再由浇口灌入腔体，最终开模以后，流道和Cull里的树脂都是要被丢弃不用的，而且该类环氧树脂是热固性的，不能做二次利用和回收，通常每次封装约有40%～80%的环氧树脂被浪费掉，以DIP8为例，树脂的利用率约为30%，也就是说，每生产一颗产品，会有有70%的树脂是被浪费掉的，约0.25克，按每天7.68万只产品的产量来计算，约19千克树脂是损失在流道上的，市场上普通树脂约20元/千克，环保树脂约50元/千克，由此可以看出提高树脂的利用率就可以增加公司的利润，多排产品连续充填技术通过重新设计引线框架的结构，改变产品间的布局，在相邻两个产品之间设计辅助浇口的空隙，环氧树脂从CULL流出以后通过主浇口直接灌入第一产品，再通过第一产品和第二产品的分浇口灌入第二产品，以此类推，直至将整列产品充满，此充填技术没有分流道的设计，也就省去了这一部分的树脂，同时引线框架上也不要预留出流道的位置，进一步的增加了产品的密度。同样以Dip8产品为列，树脂的利用率达到了78%以上，单个制品只有0.12克树脂浪费在流道上，同样引线框架铜材的利用率也大幅度提高，传统结构182.88mmX24.638mm外形的铜材上可封装20只产品，而多排产品连续封装技术的引线框架251.3076mmX59.436mm的铜材上集成了90只产品，封装模具采用MGP模，每付模具每天天可生产14.4万只产品，综合起来，每付模具在每天产能提高200%的基础上，光树脂每天就可以节省50千克，初步计算，一付DIP8（5排）连续充填封装模具作业一个月，大约可节省成本3万余元，这对封装厂家来说是很大一笔利润，DIP类产品是国内最先推出多排连续充填的产品类型，在DIP8五排的开发基础上，先后衍生了DIP16三排，DIP18双排，DIP20双排等，均在提高产能的基础上又提高了原材料的利用率。

传统DIP8，引线框架外形182.88mm×24.638mm，产品数量20只多排产品连续充填技术的DIP8，引线框架外形251.3076mm×59.436mm，产品数量90只，有了DIP类的开发成功，封装厂家开始对SOP、SOT类产品进行改进，至2012年，市场上已经出现了SOP16八排，SOT223八排，TO252七排等多种形态的产品，大幅度的提高了产能，节省了原材料，也减少了人员的需求，同时引线框架的外形设计也越来越大，目前国内市场已经出现了250×95规格的超高密度的SOP8十二排的产品，原先70吨、120吨的自动封装系统和250吨的手动压机也不能满足这类产品的需求了，陆陆续续的设备制造厂也开发出了170吨自动封装系统和350吨手动压机，与此同时，一些老的焊芯设备，后道的自动切筋系统等也需要升级换代，可以说，多排产品的连续冲填技术的出现，带动了整个产业链的发展，是半导体封装行业发展的一个里程碑。

一种新的技术有其优点的地方也必然有其缺点，多排产品连续充填技术对环氧树脂的性能有一定的要求，环氧树脂需要流动性好，颗粒度细，同时充填的时候，越末端的产品，其内部的金线冲弯越大，这就是为什么产品的列数不能无限制的增加，例如DIP8的产品，到第五只产品的时候金线冲弯就达到15%以上了，SOT223的产品在第七只产品的时候，金线冲弯也超过了12%。

总体上来说，该技术的优点远远的大与其缺点，特别是在国内对半导体产品需求量越来越大的今天，该技术为封装厂带来巨大经济效益，还同时带动了引线框架制造商、芯片焊接设备制造商的发展进步。endprint

【摘 要】 近年来在半导体封装中出现的一种提高产量的同时，又降低单位产品成本的新型封装技术，涉及引线框架的开发，封装模具的设计和制造等多个方面，目前在半导体封装这个产业链中已经起到了重要的作用。

【关键词】 多排产品 连续充填技术

半导体的封装技术是上个世纪的产物，而其真正的高速发展却是在近十年中，半导体元器件在生活中越来越广泛的应用以及电子产品制造商雨后春笋般的涌现，形成了各个方面的竞争，最为明显的就是原材料成本、制造成本以及单位时间的产量之间的竞争，用最少的成本、最短的时间制造出最多的合格产品是半导体厂商一直在追求的目标。

高密度封装成为了各封装厂的首选，这不单提高了单位面积内封装个数，也提高了单位时间内封装制品的数量，国内的需求与国外有所不同，就2004年以后来看，国内对SOP类，SOT类以及DIP类产品的需求量较大，且每年市场需求呈几何倍数的增长，多排产品封装在这个前提下被开发出来，较早期出现的是SOP8五排产品，当时市场上的标准SOP8引线框架为两排，每根框架上可封装约50只产品，且封装形式基本都是采用传统模，而五排的SOP8将单个产品的排列方向在框架上旋转了90度，并且在纵向增加产品排数，达到五排，在横向减少相邻两个产品的间距，如此设计出的引线框架，每根可封装160个产品，数量是以前的3倍，而引线框架的外形仅是原来的两倍，此种新形势的框架受其结构的限制以及自动化生产的引进，多采用Auto模封装，随着环氧树脂以及封装设备的发展，2007左右，国内很多厂家采用了集成度更高的八排SOP8引线框架，更大程度上提高了产能，当然其他种类的半导体封装产品也进行了不同形式的蜕变，例如SOT23早期多为五排的结构，慢慢也改进为八排甚至十二排，SOP16也做到了八排的结构，TO252则由原来的单排封装发展为四排封装。

2007年左右，国内绝大部分封装企业都完成了设备、产品的改进，在成本、产量方面的竞争达到了一个瓶颈，急需一种新的封装形式进入市场，多排产品连续充填技术在这个时候被开发出来，一直以来半导体封装的结构都是树脂经过预热，在料筒里挤压，经过Cull分流，通过主流道、分流道，再由浇口灌入腔体，最终开模以后，流道和Cull里的树脂都是要被丢弃不用的，而且该类环氧树脂是热固性的，不能做二次利用和回收，通常每次封装约有40%～80%的环氧树脂被浪费掉，以DIP8为例，树脂的利用率约为30%，也就是说，每生产一颗产品，会有有70%的树脂是被浪费掉的，约0.25克，按每天7.68万只产品的产量来计算，约19千克树脂是损失在流道上的，市场上普通树脂约20元/千克，环保树脂约50元/千克，由此可以看出提高树脂的利用率就可以增加公司的利润，多排产品连续充填技术通过重新设计引线框架的结构，改变产品间的布局，在相邻两个产品之间设计辅助浇口的空隙，环氧树脂从CULL流出以后通过主浇口直接灌入第一产品，再通过第一产品和第二产品的分浇口灌入第二产品，以此类推，直至将整列产品充满，此充填技术没有分流道的设计，也就省去了这一部分的树脂，同时引线框架上也不要预留出流道的位置，进一步的增加了产品的密度。同样以Dip8产品为列，树脂的利用率达到了78%以上，单个制品只有0.12克树脂浪费在流道上，同样引线框架铜材的利用率也大幅度提高，传统结构182.88mmX24.638mm外形的铜材上可封装20只产品，而多排产品连续封装技术的引线框架251.3076mmX59.436mm的铜材上集成了90只产品，封装模具采用MGP模，每付模具每天天可生产14.4万只产品，综合起来，每付模具在每天产能提高200%的基础上，光树脂每天就可以节省50千克，初步计算，一付DIP8（5排）连续充填封装模具作业一个月，大约可节省成本3万余元，这对封装厂家来说是很大一笔利润，DIP类产品是国内最先推出多排连续充填的产品类型，在DIP8五排的开发基础上，先后衍生了DIP16三排，DIP18双排，DIP20双排等，均在提高产能的基础上又提高了原材料的利用率。

传统DIP8，引线框架外形182.88mm×24.638mm，产品数量20只多排产品连续充填技术的DIP8，引线框架外形251.3076mm×59.436mm，产品数量90只，有了DIP类的开发成功，封装厂家开始对SOP、SOT类产品进行改进，至2012年，市场上已经出现了SOP16八排，SOT223八排，TO252七排等多种形态的产品，大幅度的提高了产能，节省了原材料，也减少了人员的需求，同时引线框架的外形设计也越来越大，目前国内市场已经出现了250×95规格的超高密度的SOP8十二排的产品，原先70吨、120吨的自动封装系统和250吨的手动压机也不能满足这类产品的需求了，陆陆续续的设备制造厂也开发出了170吨自动封装系统和350吨手动压机，与此同时，一些老的焊芯设备，后道的自动切筋系统等也需要升级换代，可以说，多排产品的连续冲填技术的出现，带动了整个产业链的发展，是半导体封装行业发展的一个里程碑。

一种新的技术有其优点的地方也必然有其缺点，多排产品连续充填技术对环氧树脂的性能有一定的要求，环氧树脂需要流动性好，颗粒度细，同时充填的时候，越末端的产品，其内部的金线冲弯越大，这就是为什么产品的列数不能无限制的增加，例如DIP8的产品，到第五只产品的时候金线冲弯就达到15%以上了，SOT223的产品在第七只产品的时候，金线冲弯也超过了12%。

总体上来说，该技术的优点远远的大与其缺点，特别是在国内对半导体产品需求量越来越大的今天，该技术为封装厂带来巨大经济效益，还同时带动了引线框架制造商、芯片焊接设备制造商的发展进步。endprint

【摘 要】 近年来在半导体封装中出现的一种提高产量的同时，又降低单位产品成本的新型封装技术，涉及引线框架的开发，封装模具的设计和制造等多个方面，目前在半导体封装这个产业链中已经起到了重要的作用。

【关键词】 多排产品 连续充填技术

半导体的封装技术是上个世纪的产物，而其真正的高速发展却是在近十年中，半导体元器件在生活中越来越广泛的应用以及电子产品制造商雨后春笋般的涌现，形成了各个方面的竞争，最为明显的就是原材料成本、制造成本以及单位时间的产量之间的竞争，用最少的成本、最短的时间制造出最多的合格产品是半导体厂商一直在追求的目标。

高密度封装成为了各封装厂的首选，这不单提高了单位面积内封装个数，也提高了单位时间内封装制品的数量，国内的需求与国外有所不同，就2004年以后来看，国内对SOP类，SOT类以及DIP类产品的需求量较大，且每年市场需求呈几何倍数的增长，多排产品封装在这个前提下被开发出来，较早期出现的是SOP8五排产品，当时市场上的标准SOP8引线框架为两排，每根框架上可封装约50只产品，且封装形式基本都是采用传统模，而五排的SOP8将单个产品的排列方向在框架上旋转了90度，并且在纵向增加产品排数，达到五排，在横向减少相邻两个产品的间距，如此设计出的引线框架，每根可封装160个产品，数量是以前的3倍，而引线框架的外形仅是原来的两倍，此种新形势的框架受其结构的限制以及自动化生产的引进，多采用Auto模封装，随着环氧树脂以及封装设备的发展，2007左右，国内很多厂家采用了集成度更高的八排SOP8引线框架，更大程度上提高了产能，当然其他种类的半导体封装产品也进行了不同形式的蜕变，例如SOT23早期多为五排的结构，慢慢也改进为八排甚至十二排，SOP16也做到了八排的结构，TO252则由原来的单排封装发展为四排封装。

2007年左右，国内绝大部分封装企业都完成了设备、产品的改进，在成本、产量方面的竞争达到了一个瓶颈，急需一种新的封装形式进入市场，多排产品连续充填技术在这个时候被开发出来，一直以来半导体封装的结构都是树脂经过预热，在料筒里挤压，经过Cull分流，通过主流道、分流道，再由浇口灌入腔体，最终开模以后，流道和Cull里的树脂都是要被丢弃不用的，而且该类环氧树脂是热固性的，不能做二次利用和回收，通常每次封装约有40%～80%的环氧树脂被浪费掉，以DIP8为例，树脂的利用率约为30%，也就是说，每生产一颗产品，会有有70%的树脂是被浪费掉的，约0.25克，按每天7.68万只产品的产量来计算，约19千克树脂是损失在流道上的，市场上普通树脂约20元/千克，环保树脂约50元/千克，由此可以看出提高树脂的利用率就可以增加公司的利润，多排产品连续充填技术通过重新设计引线框架的结构，改变产品间的布局，在相邻两个产品之间设计辅助浇口的空隙，环氧树脂从CULL流出以后通过主浇口直接灌入第一产品，再通过第一产品和第二产品的分浇口灌入第二产品，以此类推，直至将整列产品充满，此充填技术没有分流道的设计，也就省去了这一部分的树脂，同时引线框架上也不要预留出流道的位置，进一步的增加了产品的密度。同样以Dip8产品为列，树脂的利用率达到了78%以上，单个制品只有0.12克树脂浪费在流道上，同样引线框架铜材的利用率也大幅度提高，传统结构182.88mmX24.638mm外形的铜材上可封装20只产品，而多排产品连续封装技术的引线框架251.3076mmX59.436mm的铜材上集成了90只产品，封装模具采用MGP模，每付模具每天天可生产14.4万只产品，综合起来，每付模具在每天产能提高200%的基础上，光树脂每天就可以节省50千克，初步计算，一付DIP8（5排）连续充填封装模具作业一个月，大约可节省成本3万余元，这对封装厂家来说是很大一笔利润，DIP类产品是国内最先推出多排连续充填的产品类型，在DIP8五排的开发基础上，先后衍生了DIP16三排，DIP18双排，DIP20双排等，均在提高产能的基础上又提高了原材料的利用率。

传统DIP8，引线框架外形182.88mm×24.638mm，产品数量20只多排产品连续充填技术的DIP8，引线框架外形251.3076mm×59.436mm，产品数量90只，有了DIP类的开发成功，封装厂家开始对SOP、SOT类产品进行改进，至2012年，市场上已经出现了SOP16八排，SOT223八排，TO252七排等多种形态的产品，大幅度的提高了产能，节省了原材料，也减少了人员的需求，同时引线框架的外形设计也越来越大，目前国内市场已经出现了250×95规格的超高密度的SOP8十二排的产品，原先70吨、120吨的自动封装系统和250吨的手动压机也不能满足这类产品的需求了，陆陆续续的设备制造厂也开发出了170吨自动封装系统和350吨手动压机，与此同时，一些老的焊芯设备，后道的自动切筋系统等也需要升级换代，可以说，多排产品的连续冲填技术的出现，带动了整个产业链的发展，是半导体封装行业发展的一个里程碑。

一种新的技术有其优点的地方也必然有其缺点，多排产品连续充填技术对环氧树脂的性能有一定的要求，环氧树脂需要流动性好，颗粒度细，同时充填的时候，越末端的产品，其内部的金线冲弯越大，这就是为什么产品的列数不能无限制的增加，例如DIP8的产品，到第五只产品的时候金线冲弯就达到15%以上了，SOT223的产品在第七只产品的时候，金线冲弯也超过了12%。

总体上来说，该技术的优点远远的大与其缺点，特别是在国内对半导体产品需求量越来越大的今天，该技术为封装厂带来巨大经济效益，还同时带动了引线框架制造商、芯片焊接设备制造商的发展进步。endprint