PCT高壓加速老化試驗箱的測試失效現(xiàn)象有哪些?
摘要:PCT老化箱(又名PCT高壓加速老化試驗箱)主要是測試半導體封裝之濕氣能力,待測產(chǎn)品被置于嚴苛之溫度、濕度及壓力下測試,濕氣會沿者膠體或膠體與導線架之接口滲入封裝體,常見之故障方式為主動金屬化區(qū)域腐蝕造成之斷路,或封裝體引腳間因污染造成短路等。 |
一、腐蝕失效與IC
腐蝕失效(水汽、偏壓、雜質(zhì)離子)會造成IC的鋁線發(fā)生電化學腐蝕,而導致鋁線開路以及遷移生長。
二、塑封半導體因濕氣腐蝕而引起的失效現(xiàn)象
由于鋁和鋁合金價格便宜,加工工藝簡單,因此通常被使用為集成電路的金屬線。從進行集成電路塑封制程開始,水氣便會通過環(huán)氧樹脂滲入引起鋁金屬導線產(chǎn)生腐蝕進而產(chǎn)生開路現(xiàn)象,成為質(zhì)量管理蕞為頭痛的問題。雖然通過各種改善包括采用不同環(huán)氧樹脂材料、改進塑封技術和提高非活性塑封膜為提高質(zhì)量進行了各種努力,但是隨著日新月異的半導體電子器件小型化發(fā)展,塑封鋁金屬導線腐蝕問題至今仍然是電子行業(yè)非常重要的技術課題。
三、θ10℃法則
討論產(chǎn)品壽命時,一般采用[θ10℃法則]的表達方式,簡單的說明可以表達為[10℃規(guī)則],當周圍環(huán)境溫度上升10℃時產(chǎn)品壽命就會減少一半;當周圍環(huán)境溫度上升20℃時,產(chǎn)品壽命就會減少到四分之一。這種規(guī)則可以說明溫度是如何影響產(chǎn)品壽命(失效)的,相反的產(chǎn)品的可靠度試驗時,也可以利用升高環(huán)境溫度來加速失效現(xiàn)象發(fā)生,使用PCT高壓加速老化試驗箱進行各種加速壽命老化試驗。
四、濕氣所引起的故障原因
水汽滲入、聚合物材料解聚、聚合物結合能力下降、腐蝕、空洞、線焊點脫開、引線間漏電、芯片與芯片粘片層脫開、焊盤腐蝕、金屬化或引線間短路水汽對電子封裝可靠性的影響:腐蝕失效分層和開裂、改變塑封材料的性質(zhì)。
五、爆米花效應(Popcorn Effect)
原指以塑料外體所封裝的IC,因其芯片安裝所用的銀膏會吸水,一旦末加防范而徑行封牢塑體后,在下游組裝焊接遭遇高溫時,其水分將因汽化壓力而造成封體的爆裂,同時還會發(fā)出有如爆米花般的聲響,故而得名,當吸收水汽含量高于0.17%時,[爆米花]現(xiàn)象就會發(fā)生。近來十分盛行P-BGA的封裝組件,不但其中銀膠會吸水,且連載板之基材也會吸水,管理不良時也常出現(xiàn)爆米花現(xiàn)象。
參考標準:
GB2423-2-1-1-89/GB2423-3-3-89/GB2423-3-89PCT高壓加速老化試驗箱執(zhí)行與標準
GB/T10586-1989濕熱試驗室條件
GB2423.3-93(IEC68-2-3)恒定濕熱試驗
MIL-STD810D方法502.2
GJB150.9.8溫濕試驗
GB2423.34-86、MIL-STD883C方法1004.2溫濕度、高壓組合試驗
供電條件:
1.系統(tǒng)電源波動不得大于±10
2.電源:單相 220V 20A 50/60Hz
安全使用環(huán)境:
1 可容許使用工作環(huán)境溫度5℃~30℃
2 實驗用水:純水或蒸餾水
配件清單:
1.測試置架1組
2.樣品盤
3.PCT高壓加速老化試驗箱操作保養(yǎng)手冊
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