什么是芯片封装可靠性环境试验芯片封装可靠性环境应力试验的目的主要是针对半导体零件的封装(Package Assembly)质量进行试验。影响封装质量的关键环境包括:封装结构的耐温水平、封装结构的抗温湿水平、封装结构的疲劳老化因素,最后是有关保存与管制的要求。封装可靠性环境应力试验的复杂度受到环境变迁影响而更加多元,传统的单一试验逐渐的被复合式效益所取代。离如诸多空气污染衍生的酸雨、废气等,在高温下所产生的加速腐蚀模式,已非传统观念可以有效验证。 CTI华测检测可提供完整的芯片封装可靠性环境试验项目,包含技术整合咨询、实验设计规划、硬件设计制作、环境应力试验、封装品质试验等一站式服务,协助客户通过JEDEC、MIL—STD、AEC-Q等可靠性国际试验标准。 封装类可靠性测试项目➢ Precon:预处理( Preconditioning Test ), 简写为PC,也有叫MSL(Moisture Sensitivity Level)吸湿敏感、湿度敏感性试验(MSL Test)试验的:确认芯片样品是否因含有过多水份,使得在SMT回焊(Reflow)组装期间,造成芯片脱层(Delamination)、裂痕(Crack)、爆米花效应,导致寿命变短或损伤,模拟芯片贴到板子的过程可能出现的这些问题。 ➢ THB:温湿度偏压寿命试验(Temperature Humidity Bias Test) ➢ H3TRB:高温高湿反偏试验(High Humidity, High Temperature Reverse Bias ) ➢ BHAST高加速寿命试验( Highly Accelerated Stress Test), 也叫HAST ➢ UHAST:(Unbiased HAST) ➢ TCT: 高低温循环试验(Temperature Cycling Test,也可简写TC,芯片级TC ) ➢ 板级TCT ➢ PTC 功率温度循环(Power temperature Cycling) ➢ PCT:高压蒸煮试验 (Pressure Cook Test,也叫AC (Autoclave Test): ➢ TST: 高低温冲击试验(Thermal Shock Test, 可简写TS ) ➢ HTST: 高温储存试验(High Temperature Storage Life Test,可简写HTS ) ➢ 可焊性试验(Solderability Test ) ➢ 耐焊性试验( Solder Heat Resistivity Test ) ➢ 外观检测(External Visual Inspection,可简写OM) ➢ 焊线推拉力试验(Wire Bond Pull/ Shear) ➢ 锡球推力试验(Solder Ball Shear) ➢ Die推力试验(Die Shear Test) ➢ 锡球热拔试验(Solder Ball Hot Bump Pull) ➢ 锡球冷拔试验(Solder Ball Cold Bump Pull) 详细展开 环境应力试验· 1).湿度敏感等级区分 (Moisture Sensitive Level / MSL) 针对表面黏着型(SMD)且非密封型(Non-hermetic)零件或得经过SMT回焊制程(Reflow)之其他零件类别进行验证。判断标准主要以超音波扫描(SAT、SAM或CSAM)判断脱层(Delamination)位置与脱层比率,藉以制定湿度敏感等级。湿度敏感等级区分后,作为可靠度试验前处理 (Precondition Test)的应用。可靠度前处理的目的在于仿真零件自生产、运输至客户上线使用这个循环过程。前处理的吸湿条件是根据零件之湿度敏感等级而来,也是工厂使用时的管理参考。多项可靠度环境应力试验均需要先执行前处理后才展开。 · 2).温度循环试验 (Temperature Cycling Test) 温度循环测试又称为可靠度试验之母,是可靠度试验中相当重要的一项。利用温度循环加诸于零件上,产生膨胀系数不匹配的影响,长期造成零件的疲劳老化(Fatigue),发生失效的结果。以零件封装体来看,常出现的问题包括:打线脱落、结构脱层、金属断裂、焊点疲劳龟裂等现象,是最贴近真实使用的模拟。 · 3).温湿度偏压试验(Temperature Humidity Bias Test) 以高温潮湿的环境并加上电压,形成加速模式化学反应,产生腐蚀现象。除静态环境试验外,常使用偏压测试,更能看出封装体内部金属材料之离子迁移风险,也可同步测试产品的抗腐蚀性。由于实验时间长,可使用高加速温湿度试验 (HAST,Highly Accelerated Stress Test)替代。其差异点在加湿过程中,由于更高的温度,产生更大的大气压力,加速了腐蚀速度。根据JEDEC的定义,96小时的HAST试验可以替代1000小时的高温高湿试验(85℃ / 85% RH)。 · 4).高低温贮存试验(High / Low Temperature Storage Test) 此试验的目的在于验证包材料的耐温老化状态,在持续高温或者低温的状态下,使封装材料加速老化。而低温试验,在极低的温度下,利用膨胀收缩造成机械变型。对组件结构上造成脆化而引发的裂痕。高低温储存试验由于非针对封装结构,而是针对封装体材料的老化,因此实验可以不经过前处理程序。 · 5).耐热性试验(Thermal Resistance Test) 由于多数电子产品需要经过热的环境进行组装、拆解、维修等的程序,因此必须承受各种耐热的模拟,以确保过程不受热冲击损伤,常用的方式包括回焊(Reflow)、烙铁(Solder Iron)、热风枪(Hot Air Gun)、浸锡(Solder Dipping)等方式。
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