封装可靠性工程课件.ppt

封裝可靠性工程浴盆曲線失效率—時間關係曲線企業測試企業通常在晶片封裝完成後會進行兩方面檢測：品質測試和可靠性測試—二者的區別？二者區別：品質測試—產品的可用性，是否符合使用要求：非破壞性測試。可靠性測試—產品的耐用性：壽命和壽命合理性，通常為破壞性實驗或對產品性能有影響的測試。可靠性測試專案不同企業間的的可靠性測試類型不完全相同，但所包含的測試專案基本一致。可靠性測試專案各測試專案均有一定的針對性和具體操作方法，測試有一定的順序。各試驗均採用隨機抽樣進行測試，不同的企業採用的標準不盡相同：不同水準的標準。熱致失效：長時間高溫或溫度迴圈熱應力來源：PCB製造過程中的熱衝擊或熱迴圈組裝過程中的熱衝擊或熱迴圈工作過程中的熱迴圈機械失效：超載與衝擊失效、振動失效電子組裝失效機理測試目的在於確定組裝完成的電路具有性能優劣程度和壽命：失效主要出現在三個方面：【元器件、PCB和互連焊點】，從失效原因角度來看又分為機械失效、熱致失效和電化學失效，其中元器件失效以熱致失效為主。導電污染物引起橋連電化學腐蝕導電陽極絲生長-陰極孔洞錫（晶）須-Tinwhiskers失效機理-電化學失效預處理測試（Precon測試）預處理的必要性：電子產品的成品與半成品在到達客戶之前有一段較長時間間隔，且需要經歷包裝和運輸等階段的外界干擾，存在有潛在損壞產品的因素：國際合作化和代工加工預處理測試是指在產品出廠前模擬產品達到客戶端前可能經歷的實際階段，並將模擬後的產品用於後續可靠性試驗的樣品。預處理測試模擬了產品由晶片製造企業到最終用戶端的全過程，只有通過了Precon測試，產品才能進入到後續測試專案。預處理測試（Precon測試）預處理測試流程產品抽樣檢查電氣性能和內部結構T/C測試：模擬實際運輸過程水分乾燥處理：模擬實際真空包裝恒溫放置吸濕模擬焊接：電氣特性和內部結構測試越接近實際狀況，測試結果越有指導意義預處理模擬環境等級加速試驗—不改變失效機理前提下,通過強化試驗條件使受試產品加速失效,便於較短時間內獲得必要資訊評估產品在正常條件下的可靠性指標。加速試驗有助於產品儘早投放市場，但不能引入正常使用中不發生的故障模式。在加速試驗中要單獨或者綜合使用加速因數，包括更高頻率功率迴圈、更高的振動水準、高溫高濕、更嚴酷的溫度迴圈。晶片測試常見產品問題預處理測試中常見晶片問題：爆米花效應、分層開裂和電路失效等：隨工藝溫度提升，元器件吸入的潮氣在高溫作用下汽化並急劇膨脹，形成很大的壓力。爆米花現象（popcorneffect）高溫下，由於元器件吸收過多潮氣產生的塑封體開裂現象T/C測試T/C測試即溫度迴圈測試，測試進行時需要控制測試設備四個參數：熱腔溫度、冷腔溫度、迴圈次數和晶片停留時間。各材料介面間隨環境溫度變化熱脹冷縮，進而引起裂紋、脫層和電性能失效等。溫度迴圈測試脫層與開裂模型解決方案：材料選擇匹配性要好；增加緩衝材料層