QFN पैकेजिंग प्रक्रियाओं में मोल्ड रिलीज़ फिल्में: एक व्यापक गाइड
2023/07/26
1. परिचय
Quad Flat No-leads (QFN) एक संक्षिप्त, निम्न प्रोफाइल एकीकृत परिपथ (IC) पैकेजिंग स्वरूप है जिसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से जहां स्थान और वजन मुख्य विचार हैं। "QFN" शब्द पैकेज के चारों तरफ़ा फ्लैट डिज़ाइन और उभरे हुए लीड्स या पिन्स की अनुपस्थिति को सूचित करता है। इसके बजाय, विद्युत संबंध पैकेज के निचले हिस्से पर मेटालिक पैड के माध्यम से स्थापित किए जाते हैं। यह डिज़ाइन दृष्टिकोण एक छोटे पदचिह्न की अनुमति देतहै, जो QFN को घनत्व से बसे हुए प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के लिए आदर्श बनाता है। QFN पैकेजिंग उत्कृष्ट थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है, क्योंकि IC द्वारा उत्पन्न हीट को निचले थर्मल पैड के माध्यम से बोर्ड के लिए कुशलतापूर्वक संचालित किया जाता है। यह लागत कुशल पैकेजिंग अन्य कई अन्य स्वरूपों की तुलना में कम सामग्री और सरल संयोजन प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
2. QFN पैकेजिंग का गहन विश्लेषण
Quad Flat No-Leads (QFN) पैकेजिंग एक प्रकार की सर्फेस-माउंट प्रौद्योगिकी (SMT) पैकेजिंग है जो एकीकृत परिपथों (ICs) के लिए होती है। यह एक वर्गाकार या आयताकार आकार की पैकेज होती है जिसमें कोई बाह्य लीड्स या पिन्स नहीं होते। बजाय इसके, यह प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) के लिए विद्युत संयोगों के लिए निचले हिस्से पर धातु पैड्स की विशेषताओं को प्रदर्शित करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स में मिनियतुराइजेशन की कभी न कम होने वाली मांगों के जन्म से, QFN पैकेजिंग ने पुरानी प्रौद्योगिकियों की तुलना में बेहतर हीट डिसपेशन, संक्षिप्तता, और लागत-दक्षता की पेशकश करने के लिए विकसित हुई है।
मुख्य लाभ
- कॉम्पैक्ट डिज़ाइन: इसका छोटा फुटप्रिंट QFN को स्मार्टफोन और अन्य कॉम्पैक्ट उपकरणों में पाए जाने वाले उच्च-घनत्व PCBs के लिए आदर्श बनाता है।
- बेहतर थर्मल और इलेक्ट्रिकल प्रदर्शन: QFN पैकेज पैकेज के निचले हिस्से पर थर्मल पैड की वजह से उत्कृष्ट थर्मल कंडक्टिविटी प्रदान करते हैं, जो प्रभावी रूप से गर्मी को विकिरण करते हैं। छोटी लीड लंबाई लीड इंडक्टेंस को कम करती है, इलेक्ट्रिकल प्रदर्शन को बढ़ाती है।
- लागत-प्रभावी: कम सामग्री और कम असेंबली कदमों की आवश्यकता होने से, QFN पैकेजिंग में काफी लागत बचत हो सकती है। यह स्टैंडर्ड SMT प्रक्रियाओं के साथ संगत भी है, जिससे उत्पादन लागत कम होती है।
QFN पैकेजिंग प्रक्रिया
- डाई अटैच: प्रक्रिया एक डाई-अटैच सामग्री का उपयोग करके सिलिकॉन डाई को लीडफ्रेम (एक धातु संरचना जो डाई से बाहर की ओर संकेतों को ले जाती है) से जोड़ने के साथ शुरू होती है।
- वायर बॉंडिंग: अत्यधिक पतले सोने या एल्यूमिनियम के तारों का उपयोग डाई के बॉंडिंग पैड्स को लीडफ्रेम के डाई पैड से जोड़ने के लिए किया जाता है।
- मोल्ड कंपाउंड: फिर डाई और वायर बॉंड को भौतिक क्षति और पर्यावरणीय संक्रमण से बचाने के लिए एक सुरक्षात्मक मोल्ड कंपाउंड में समाहित किया जाता है।
- सिंगुलेशन: मोल्ड किए गए पैकेज को सिंगुलेशन कहलाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से व्यक्तिगत इकाइयों में अलग किया जाता है।
- सतह समापन: नंगे कॉपर लीडफ्रेम पर एक सतह समापन लागू किया जाता है ताकि जंग होने से बचा जा सके और सोल्डरबिलिटी में सुधार किया जा सके।
- अंतिम परीक्षण: समाप्त QFN पैकेजों को कार्यक्षमता, प्रदर्शन, और विश्वसनीयता के लिए परीक्षण किया जाता है।
3. मोल्ड रिलीज़ फिल्म का मुख्य सिद्धांत
मोल्ड रिलीज़ फ़िल्मों का उद्देश्य और अनुप्रयोग
मोल्ड रिलीज़ फ़िल्मों का उपयोग विभिन्न निर्माण प्रक्रियाओं, जैसे कि QFN पैकेजिंग, में मौलिक है। मोल्ड रिलीज़ फ़िल्मों के पीछे का कोर सिद्धांत मोल्ड और ढलने वाले पदार्थ (इस मामले में, कैप्सूल राल) के बीच आधारण को कम करने में शामिल है, जिससे उत्पाद का स्मूथ रिलीज़ सुगम होता है।
कार्य सिद्धांत
मोल्ड रिलीज़ फ़िल्में सतह तनाव को कम करने के सिद्धांत पर काम करती हैं। सतह तनाव वह बल है जो तरल सतहों को संभवतः न्यूनतम सतह क्षेत्र में सिकोड़ने का कारण बनता है। इस सतह तनाव को कम करके, मोल्ड रिलीज़ फ़िल्में एन्कैप्सुलेटिंग मटेरियल को मोल्ड सतह से चिपकने को और कठिन बनाती हैं, जिससे डीमोल्डिंग प्रक्रिया आसान होती है।
प्रकार और संरचना
एक व्यापक आवेदनों के लिए तैयार मोल्ड रिलीज़ फिल्में मुख्य रूप से ऐसे सामग्री से मिलती हैं जिनमें निम्न सतह ऊर्जा होती है, जिससे उनकी प्राकृतिक आधारण प्रतिरोधी शक्ति सुनिश्चित होती है। सामग्री का चयन विशेष आवेदन पर निर्भर करता है, अक्सर गैर-सिलिकॉन-आधारित सामग्री, ETFE, PTFE, और अन्य स्वामित्व वाले मिश्रणों को शामिल करता है, क्योंकि इनके श्रेष्ठ गुण होते हैं।
सिलिकॉन-आधारित फिल्मों का अपने मोल्ड रिलीज़ गुणों के लिए कुछ अनुप्रयोगों में उपयोग होने के बावजूद, कई कारणों के लिए वे सामान्यतः QFN पैकेजिंग में उपयोग नहीं किए जाते हैं:
सिलिकॉन-आधारित रिलीज़ फिल्में डी-मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान घटकों में अवांछित सिलिकॉन अवशेषों को परिचय कर सकती हैं। ये अवशेष तार बंधन, अंडरफिल, या समानुरूप कोटिंग जैसी उपस्थिति प्रक्रियाओं के साथ दखल दे सकते हैं, जिससे पूरे उपकरण में विफलताएं हो सकती हैं।
सिलिकॉन-आधारित फिल्में QFN कैप्सूलीकरण प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाले किसी भी सॉल्वेंट या रेजिन के साथ संगत नहीं हो सकती हैं। यह असंगतता, आधारण या संभावित रासायनिक प्रतिक्रियाओं के साथ समस्याओं को उत्पन्न कर सकती है, जिससे पैकेज संरचना को समझौता करना पड़ सकता है।
QFN पैकेजिंग में अनुप्रयोग
QFN पैकेजिंग प्रक्रिया में, मोल्ड रिलीज़ फिल्म मोल्ड और कैप्सूलीकरण रेजिन के बीच एक बाधा बनाती है। फिल्म की एंटी-आधेसिव गुणवत्ताएँ यह सुनिश्चित करती हैं कि रेजिन मोल्ड से चिपकने नहीं लगती, जिससे पैकेज किए गए सेमीकंडक्टर उपकरणों का सुचारू रूप से रिलीज़ होता है।
मोल्ड रिलीज़ फिल्मों का उपयोग QFN पैकेजिंग प्रक्रिया की क्षमता को बढ़ाने के साथ-साथ मोल्ड की जीवनकाल को बढ़ाता है। रेजिन को मोल्ड से चिपकने से रोकने से, वे मोल्ड पर पहनने और छोड़ने को कम करते हैं, इससे रखरखाव की लागत और डाउनटाइम कम होता है।
मोल्ड रिलीज़ फिल्मों के प्रकार और प्रदर्शन तुलना
| PET/PEN फिल्में | ETFE फिल्में | PTFE Films | |
|---|---|---|---|
| आसक्ति (रिलीज़ गुण) | उच्च | असाधारण | श्रेष्ठ |
| तापमान प्रतिरोध | मध्यम | उत्कृष्ट | असाधारण |
| सहनशीलता (आंसू प्रतिरोध) | मध्यम | उत्कृष्ट | उच्च |
| संक्रमण की संभावना (अवशेष) | कम | कम | Very Low |
| रासायनिक संगतता | उच्च | श्रेष्ठ | उत्कृष्ट |
| लागत | कम | उच्च | उच्च |
यह महत्वपूर्ण है कि विशेष अनुप्रयोग, निर्माण प्रक्रिया, और ढलने वाले सामग्री के आधार पर आदर्श मोल्ड रिलीज़ फिल्म का प्रकार भिन्न हो सकता है। तापमान, दाब, रासायनिक संगतता, और मोल्ड किए गए उत्पाद की वांछित सतह समाप्ति जैसे कारकों को सबसे उचित मोल्ड रिलीज़ फिल्म चुनते समय ध्यान में रखना होगा।
संबंधित उत्पाद: पीईटी / पेन मोल्ड रिलीज़ फिल्म
4. QFN पैकेजिंग प्रक्रियाओं में मोल्ड रिलीज़ फिल्में
चरण 1. फिल्म आगमन:
इस पहले चरण में, मोल्ड रिलीज़ फिल्म का परिचय दिया जाता है। यह मशीन में फिल्म के रोल को खिलाने का काम कर सकता है जहां मोल्ड कैविटी स्थित होती है। फिल्म को मोल्ड के आयाम के अनुसार काटा जाता है ताकि पूरी छादनी सुनिश्चित की जा सके।
चरण 2. फिल्म वैक्यूम फॉर्मिंग
एक बार फिल्म स्थान पर होती है, तो वैक्यूम का उपयोग करके मोल्ड के आकार में इसे फॉर्म किया जाता है। इससे यह सुनिश्चित होता है कि फिल्म मोल्ड की सतह पर उचित रूप से चिपकती है और यह सभी आवश्यक क्षेत्रों को कवर करती है, जिसमें किसी भी जटिल विवरणों को शामिल किया जाता है, ताकि एक गैर-चिपकने वाली सतह प्रदान कर सके।
चरण 3. लीड फ्रेम लोडिंग:
फिर लीड फ्रेम (जो सेमीकंडक्टर चिप और वायर बॉंड्स को धारण करता है) मोल्ड कविटी में लोड किया जाता है। ध्यान दिया जाता है कि यह सही ढंग से संरेखित है ताकि मोल्ड के कविटीज़ के साथ संपर्क को मिलाने में सहायता मिल सके।
चरण 4. मोल्ड बंद करें:
फिर मोल्ड बंद कर दिया जाता है, जिससे लीड फ्रेम को अंदर सील कर दिया जाता है। इससे अंतिम उत्पाद के सही आकार की सुनिश्चितता होती है और अगले भराई प्रक्रिया के दौरान कोमल संरचनाओं की सुरक्षा होती है।
चरण 5. कैविटी भरना:
फिर मोल्ड कैविटी को एक प्लास्टिक यौगिक, आमतौर पर एक इपॉक्सी राल, से भरा जाता है। इस यौगिक को हीट किया जाता है और दबाव के साथ सभी क्षेत्रों में बहाने के लिए बहाया जाता है, जो लीड फ्रेम को एन्कैप्सुलेट करता है और QFN पैकेज का शरीर बनाता है।
चरण 6. मोल्ड खोलें:
एक बार मोल्ड कॉम्पाउंड पूरी तरह ठीक हो जाने पर, मोल्ड को खोला जाता है। मोल्ड रिलीज़ फिल्म के कारण, समाप्त QFN पैकेज मोल्ड सतह से चिपकने नहीं लगता और आसानी से और स्वच्छतापूर्वक हटा दिया जा सकता है।
चरण 7. मोल्डित उत्पाद अनलोड करें:
तब मोल्डित QFN पैकेज को मोल्ड से अनलोड किया जाता है। मोल्ड रिलीज़ फिल्म एक स्मूथ रिलीज़ सुनिश्चित करती है, पैकेज के क्षति का जोखिम कम करती है। बचे हुए फिल्म को आसानी से हटाया जा सकता है, अगले साइकिल के लिए मोल्ड तैयार करता है।
ये कदम सुनिश्चित करने में मदद करते हैं कि मोल्ड किया गया पैकेज सही और कुशलतापूर्वक बनाया जाता है, जबकि मोल्ड रिलीज़ फिल्म डीमोल्डिंग की आसानी और अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता में काफी योगदान करती है।
5. सही मोल्ड रिलीज़ फिल्म का चयन कैसे करें
फिल्म को आपके द्वारा उपयोग की जा रही विशिष्ट प्रकार की मोल्डिंग कंपाउंड के साथ संगत होना चाहिए। इसका मतलब है कि इसे कंपाउंड के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करनी चाहिए और कंपाउंड को ठीक करने के लिए उपयोग की गई स्थितियों में अपनी रिलीज़ गुणवत्ता को बनाए रखना चाहिए।
मोल्ड रिलीज़ फिल्म को मोल्डिंग प्रक्रिया में उपयोग की गई तापमान और दबाव का सामना करने में सक्षम होना चाहिए, बिना अपनी गुणवत्ता को घटाए या अपनी रिलीज़ गुणवत्ता को खोए।
एक अच्छी मोल्ड रिलीज़ फिल्म को मोल्ड किया गया पैकेज को मोल्ड से आसानी और साफ़ता से हटाया जा सके, इसके लिए उत्कृष्ट नॉन-स्टिक गुणवत्ता होनी चाहिए।
यह मापदंड यह बताता है कि मोल्ड रिलीज़ फिल्म कितनी तान्यबल (खींचने की) बल सहन कर सकती है जब तक वह टूट नहीं जाती। उच्च तान्यबल वाली फिल्म मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान फटने या फटने की संभावना कम होती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि वह मोल्ड और बनाई जा रही उत्पाद की उचित सुरक्षा कर सके।
इसका संदर्भ है कि मोल्ड रिलीज़ फिल्म टूटने से पहले कितना खिंच सकती है, जिसे प्रतिशत में दर्शाया जाता है। उच्च टूटने पर विस्तारण प्रतिशत का अर्थ है कि फिल्म काफी लचीली है और इसे टूटे बिना तनाव के नीचे विरूपित होने में सक्षम हो सकती है। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है यदि मोल्डिंग प्रक्रिया में महत्वपूर्ण आकार परिवर्तन या कवर किए जाने वाले अनियमित सतह शामिल हैं।
कुछ मोल्ड रिलीज़ फिल्में उन्हें बदलने की आवश्यकता होने से पहले कई बार उपयोग की जा सकती हैं, जिससे लागत कम हो सकती है और दक्षता में सुधार हो सकता है। हालांकि, फिल्म को अच्छी रिलीज़ गुणवत्ता प्रदान करनी चाहिए और इसे मोल्ड या मोल्ड किए गए पैकेज पर कोई अवशेष नहीं छोड़ना चाहिए।
हालांकि लागत मुख्य निर्धारक कारक नहीं होनी चाहिए, फिर भी इसे विचार किया जाना चाहिए। आपकी उत्पादन की मात्रा और सटीकता पर निर्भर करता है, एक उच्च मूल्यवान फिल्म जो बेहतर प्रदर्शन प्रदान करती है और लंबे समय तक चलती है, वास्तव में दीर्घकालिक रूप से अधिक लागत प्रभावी हो सकती है।
मोल्ड रिलीज़ फ़िल्म को मोल्ड पर आसानी से लगाने और आकार देने में सक्षम होना चाहिए। फ़िल्में जो जल्दी और आसानी से लगाई जा सकती हैं, वे उत्पादन प्रक्रिया की क्षमता को बढ़ाने में मदद कर सकती हैं।
फ़िल्म का पर्यावरणीय प्रभाव पर विचार करें। कुछ फ़िल्में पर्यावरण के अनुकूल सामग्री से बनी होती हैं या उन्हें पुनः चक्रित किया जा सकता है, जो आज की बढ़ती हुई एको-जागरूक दुनिया में एक बड़ा लाभ हो सकता है।
निष्कर्ष में, सही मोल्ड रिलीज़ फ़िल्म का चयन करना उसकी मैकेनिकल गुणों, प्रदर्शन विशेषताओं, लागत, और आपकी मोल्डिंग प्रक्रिया की विशेष आवश्यकताओं के बीच संतुलन बनाने का काम है। आपकी आवश्यकताओं के लिए सबसे अच्छी फ़िल्म का पता लगाने के लिए कुछ परीक्षण और प्रयोग की आवश्यकता हो सकती है।
6. मोल्ड रिलीज़ फिल्मों का QFN पैकेजिंग गुणवत्ता पर प्रभाव
QFN पैकेजिंग गुणवत्ता पर:
मोल्ड रिलीज़ फ़िल्म का मुख्य उद्देश्य मोल्ड से मोल्ड पैकेज को आसानी से और स्वच्छता पूर्वक हटाने को सुगम बनाना है। यह पैकेज की अखंडता की सुनिश्चित करता है और डेमोल्डिंग के दौरान क्षति का जोखिम कम करता है।
मोल्ड रिलीज़ फिल्म मोल्ड कंपाउंड को मोल्ड सतह से चिपकने से रोकने में योगदान करके पैकेज की समतल सतह समापन में योगदान करती है।
रिलीज़ फिल्में पैकेज की परिशुद्धता को बनाए रखने में मदद कर सकती हैं। यदि पैकेज मोल्ड से चिपक गई होती है, तो इसे हटाने पर यह विकृत हो सकती है, जिससे इसके आयाम और इस प्रकार परिशुद्धता पर प्रभाव पड़ सकता है।
मोल्ड आयु के ऊपर:
मोल्ड रिलीज़ फिल्म का उपयोग करने से मोल्ड सतह की पहनने और छिद्रण घटती है। मोल्ड पैकेज को हटाने के हर बार, मोल्ड सतह की घिसाई होने का खतरा होता है, खासकर अगर पैकेज मोल्ड से चिपक गई होती है। एक रिलीज़ फिल्म इसे रोक सकती है और मोल्ड की आयु को बढ़ा सकती है।
एक रिलीज़ फिल्म से मोल्ड की सफाई आसान हो जाती है। मोल्ड कंपाउंड की किसी भी अवशेषों को आसानी से पोंछा जा सकता है, जिससे मोल्ड को क्षति पहुंचा सकने वाले उग्र सफाई विधियों की आवश्यकता कम होती है।
कुछ मोल्ड कंपाउंड समय के साथ मोल्ड मैटेरियल के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिससे कोरोजन या अन्य प्रकार की क्षय हो सकता है। एक रिलीज़ फिल्म मोल्ड सतह और कंपाउंड के बीच एक बाधा प्रदान कर सकती है, जो मोल्ड की सुरक्षा करती है।
निष्कर्ष में, QFN पैकेजिंग प्रक्रिया में मोल्ड रिलीज़ फिल्म का उपयोग अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से सुधार सकता है और मोल्ड के आयुकाल को बढ़ा सकता है। इसलिए, सही रिलीज़ फिल्म का चयन करना मोल्डिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करने में एक महत्वपूर्ण चरण है।
