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芯球专栏推荐 |QFN wire sag improvement(封装方向)

Peter Wu 摩尔芯球 2021-08-06

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芯球专栏推荐



文章来源:摩尔芯球速芯微专栏

文章正文

(阅读大概需要10分钟)

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主题选定

QFN wire sag improvement



选定理由


Wire sag----function Fail.

1.Wire sag开盖后发现大部分都有线损,且有线贴Die.

2.叠Die或多个Die SSB线很多已经touch在一起,且部分有线贴die risk.

3.全部牵扯到function Fail,很多无法侦测,一旦上板,将给公司客户带来严重的损失.



目前现状


客户B 5X5/6X6在FT high O/S,X-ray分析为wire sag,FT Fail rate2%-17%,检查On line机台作业的产品也有,立即停止所有机台;随后DOE实验发现是Tape lot问题; sorting 时发现主要影响到3家客户,fail rate约4%.



原因分析


👉Root Cause Analysis

Fishbone-diagram


👉Root Cause Analysis

1.单孔侧wire sag

1.1Wire sag发生的位置

Conclusion:针对有wire sag的package,从X-Ray统计的结果来看,wire sag在整条来看都是集中在单孔侧(排气槽)2-5排.


1.2Wire sag何时发生的

Conclusion:Mold注塑到最后2排时出现wire sag.


1.3为什么发生wire sag

钉架在模具中正常预热20s翘曲严重

Conclusion:钉架正常预热20s后翘曲,在注塑到最后两排时出现wire sag.


FTA Analysis

👉Root Cause Analysis

1.单孔侧wire sag

为什么气无法排出-Simulation

Conclusion:气体无法直接排出,在与边条撞击后影响了排出速度,加上Transfer注塑时间较快造成了最后2-3s出现排气不良问题.


气体流量与什么相关?

Conclusion:气体无法直接排出,在与边条撞击后影响了排出速度,加上Transfer注塑时间较快造成了最后2-3s出现排气不良问题.


①、流速=Transfer 速度(transfer time) DOE


②、截面面积=边条内侧和钉架之间的面积

2、为什么钉架会翘曲

2.1 Tape lot 之间的差异性

 2.2Tape lot哪里有差别

3、在评估不同模具时发现之间有差异

3.1 不同模具异常Tape之间比较Conclusion:从TOWA/A-ONE两家的模具对比发现A-one fail rate比TOWA的低一倍,差别明显.

3.2模具差异在哪里?

Conclusion:

1. TOWA和A-one主要差别在Tape release上面.

2. A-one mold chase tape release要比TOWA平均深0.0065mm.



评估与执行


1、 模具边条重新设计

2、Optimize X-Ray抽检频率:

Original: After shift start / mold chase cleaning

Proposal: After shift start / mold chase cleaning / change package size

3. Optimize X-Ray抽检位置

4. 模具Type release/air vent尺寸统一定义

5. 所有模具尺寸Type release/air vent修改

Remark:第一套模具修改OK,上机Buy off无异常.

QFN Mold chase尺寸

1. 上模排气深度0.02~0.025mm

2. 下模排气深度0.050~0.055mm

3. Tape让位深度0.040~0.045mm



效果确认


1、修改边条/并管控Tape lot后FT 结果

Conclusion:

a.通过修改边条,标准化模具tape release &air vent depth, 提高了模具的排气能力

b.管控新的tape lot,上线前Buy off pass后在使用

c.优化了X-Ray抽检方式及频率提高了异常的侦测能力

d.结合这3点action,后续作业没有任何异常


2、更新模具采购规范

a. 上模排气深度0.02~0.025mm

b. 下模排气深度0.050~0.055mm

c. Tape让位深度0.040~0.045mm



标准化


制定 tape PI shrinkage :



持续改善


Study phase in 真空模具 :


Conclusion:

1. 现有改善料条在模具里面的翘曲是使用模内预热来实现的,耗时长(20-50s),且产能低,重点是料条翘曲不能预警.

2. 使用下模真空系统,不需要预热时间,只是放料的时候经行抽真空,料条合模前有翘曲机台会alarm(真空值不足),起到了预警作业.


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