可靠性知識完整版本

可靠性知識試驗名稱英文簡稱常用試驗條件備注易焊性Solderability235℃此試驗為槽焊法，試驗后在10-40倍顯微鏡下看管腳的上錫面積耐焊接熱SHT260℃10±1S模擬焊接過程對產(chǎn)品的影響高溫反偏HTRB125℃,Vcb=(0.7-0.8)*BVcbo，168hrs主要對產(chǎn)品的PN結(jié)進(jìn)行考核高加速應(yīng)力測試HAST130℃/85%,96/192hrs模擬高溫高濕環(huán)境的影響帶偏壓的高加速應(yīng)力測試Biased-HAST偏置時130℃/85%,96/192hrs模擬高溫高濕環(huán)境帶點偏置時的影響(一般不會，除非要求高)可靠性常用術(shù)語可靠性試驗對應(yīng)的缺點項目試驗項目高壓蒸煮易焊性高溫高濕溫度沖擊高溫存儲高溫高濕偏置高溫偏置回流熱缺點項目芯片沾污芯片腐蝕密封性不良連接腐蝕鍍層不良或沾污芯片沾污芯片腐蝕密封性不良球焊芯片裂縫芯片剝離封裝失效芯片不良(CP前后對Wafer檢測275℃)接觸不良芯片沾污芯片腐蝕密封性不良連接腐蝕柵氧化缺點和離子污染膠體設(shè)計不良試驗項目間歇工作壽命/開開關(guān)關(guān)濕阻機(jī)械沖擊VFV可變頻率振動(軍品/航空)缺點項目檢查外來材料，芯片裂縫，金屬化，裝片，球焊的缺點膠體材料中內(nèi)腐蝕，沾污和膠體氣密性芯片和球焊，芯片裂縫，膠體缺點芯片和球焊，芯片裂縫，膠體缺點塑封料封裝是非氣密性封裝塑封料封裝屬于非氣密封裝，塑封料封裝采用的塑封料和導(dǎo)電膠時有一定吸水率的材料，其吸水率通常在千分之幾到千分之十幾左右，產(chǎn)品吸收一定程度的濕氣之后，在波峰焊或者紅外線回流焊時，濕氣在高溫下迅速膨脹，從而產(chǎn)生產(chǎn)品內(nèi)部的界面分層，導(dǎo)致連接線開路、芯片損傷等缺點，嚴(yán)重的造成膠體膨脹或裂開，即我們常說的“爆米花”效應(yīng)。一般來說回風(fēng)爐溫度由240℃變成260℃，則其蒸氣壓變成原來的2.12倍?！氨谆ā毙?yīng)不是QFP產(chǎn)品特有的。SOP/SSOP/TSSOP等產(chǎn)品也因為吸濕經(jīng)常產(chǎn)生。對已經(jīng)吸濕的產(chǎn)品使用前如何處理對已經(jīng)吸濕的產(chǎn)品進(jìn)行烘烤，烘烤條件為。1:低溫器件容器在40℃+5℃/-0℃，5%RH下烘烤192小時。如裝在塑料管里的SOP產(chǎn)品。2:對編帶產(chǎn)品在65℃～80℃下烘烤48～72小時3:高溫器件容器在115℃～125℃下烘烤8小時。如裝在托盤里的QFP產(chǎn)品。濕度指示卡1:產(chǎn)品在密封袋內(nèi)的壽命為:溫度＜40℃，濕度＜90℃下的壽命為12個月。2:密封袋開封后，需要進(jìn)行波峰焊、回流焊等處理的按照下列條件進(jìn)行：(1)在溫濕度≤30℃/60%環(huán)境下168小時內(nèi)使用.Level3的條件。(2)在濕度＜20%的環(huán)境下儲存3:若產(chǎn)品符合下列條件，使用前徐烘烤。(1)溫度為23±5℃，濕度指示卡的讀數(shù)＞10%.(2)不符合上面2項目的內(nèi)容。4:若要烘烤按照上一頁內(nèi)容進(jìn)行烘烤。塑封料對產(chǎn)品可靠性的影響我們需要什么樣的塑封料高粘結(jié)力、低吸水率、高抗彎強(qiáng)度、PH值5.2～7.5、低鹵素、低應(yīng)力、高穩(wěn)定性1:對薄形而且面積大的產(chǎn)品要充分考慮塑封料的吸濕性帶來的失效風(fēng)險，以及塑封料收縮帶來的產(chǎn)品翹曲。2:對芯片在塑封體內(nèi)占的面積很大的時候，必須考慮到?jīng)_切等時候受的力很多直接加到芯片上，塑封料的抗彎強(qiáng)度、模量要被考慮。3:對散熱要求高的產(chǎn)品更應(yīng)充分考慮塑封料的散熱系數(shù)、玻璃化溫度與對低應(yīng)力的要求的均衡，事實上塑封料的高散熱系數(shù)與低應(yīng)力有時侯是矛盾的，必要是可以采用添加了高散熱材料的塑封料4:數(shù)字通信的(高頻率的)、功率的、電源調(diào)整的、CMOS(柵的厚度的與α1的要求有直接關(guān)系)、存儲器類的等特殊要求要充分考慮如何從工藝角度做到產(chǎn)品零分層—QFN時間控制站別控制項目控制時間超出控制時間措施DBDB后到DB烘烤時間4小時烘烤后到WB時間(WB前進(jìn)行Plasma清洗)鎳鈀金L/F:12小時鍍銀框架:24小時WBPlasma后到WB金線產(chǎn)品12小時銅線產(chǎn)品4小時重新進(jìn)行Plasma清洗，WB前不得清洗2次產(chǎn)品上機(jī)后24小時內(nèi)必須完成24小時放入氮氣柜，重新加工前進(jìn)行Plasma。WB站停留的時間24小時WB到MD的時間12小時MDWB后Plasma清洗到MD的時間6小時退回前工序重新做Plasma(加上WB的不能超過3次)鎳鈀金L/F產(chǎn)品由DB到MD封完得時間控制在71小時內(nèi)。銅線產(chǎn)品的可靠性保證銅線焊接的優(yōu)勢(1)價格優(yōu)勢。(2)導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性均好于金線。(3)沖彎率好于金線銅線焊接的難點(1)銅容易被氧化，WB工藝不穩(wěn)定。(2)銅的硬度，屈服強(qiáng)度等物理參數(shù)高于金和鋁。WB時需要施加更大的超聲能量和壓力，因此容易對硅芯片造成損傷甚至是破壞銅線焊接的難點解決辦法(1)防止氧化---在WB時加氮氫混合氣體(2)防止對硅芯片損傷---對芯片本身提出了要求，具體見下頁

---嚴(yán)格控制加工工藝，做好彈坑和Crack檢查(3)芯片壓焊區(qū)設(shè)計和工藝的支持，如AL壓區(qū)的AL-SI-CU成分，避免CUP的設(shè)計銅線產(chǎn)品的可靠性保證銅線WB對芯片的要求，芯片鋁層厚度最低要求銅線直徑鋁層厚度0.8mil1.0um1.0mil1.5um1.2mil2.0um1.5mil3.0um2.0mil3.0um3.0mil4.0um4.0mil4.0-6.0um5.0mil6.0-8.0um6.0mil6.0-8.0um壓區(qū)下二氧化硅層要大于4000埃銅線產(chǎn)品的可靠性保證如何達(dá)到銅線產(chǎn)品的通過PCT168H考核1:按照銅線的工藝要求做好焊接的DOE，取得穩(wěn)定的WB工藝，符合銅線產(chǎn)品的檢驗標(biāo)準(zhǔn)2:PCT168H是否通過與芯片本身也有關(guān)系，壓區(qū)純鋁工藝和鋁層太薄時不容易通過考核。3:產(chǎn)品防濕等級越高越有機(jī)會通過考核。4:封裝BOM要適當(dāng)，其中塑封料的影響比較大，要選擇填料含量高，PH值在5.5-7.5,吸水率低，CL離子含量低的高可靠性塑封料。一些純鋁壓區(qū)工藝的產(chǎn)品可以考慮考核PCT96H銅線產(chǎn)品的可靠性保證如何通過不帶偏置的HAST96H/192H考核1:按照銅線的工藝要求做好焊接的DOE，取得穩(wěn)定的WB工藝，符合銅線產(chǎn)品的檢驗標(biāo)準(zhǔn)2:產(chǎn)品防濕等級越高越有機(jī)會通過考核。3:封裝BOM要適當(dāng)，其中塑封料的影響比較大，要選擇填料含量高，PH值在5.5-7.5,吸水率低，CL離子含量小于10PPM的高可靠性塑封料。4:塑封后固化時間通常會影響5:塑封前Plasma來提高塑封料的粘結(jié)力6:對基板類產(chǎn)品，塑封料本省的防止CI離子擴(kuò)散的能力也很重要。銅線產(chǎn)品的可靠性保證如何通過帶偏置的HAST96H考核1:按照銅線的工藝要求做好焊接的DOE，取得穩(wěn)定的WB工藝，符合銅線產(chǎn)品的檢驗標(biāo)準(zhǔn)2:產(chǎn)品防濕等級越高越有機(jī)會通過考核，各站停留時間也很關(guān)鍵3:封裝BOM要適當(dāng)，其中塑封料的影響比較大，要選擇填料含量大于80%接近90%，PH值在5.5-7.5,吸水率低,CL離子含量小于10PPM的高可靠性塑封料。4:塑封后固化時間通常會影響,一般要考慮延長到8小時5:塑封前Plasma來提高塑封料的粘結(jié)力6:對基板類產(chǎn)品，塑封料本省的防止CI離子擴(kuò)散的能力也很重要。7:芯片壓區(qū)的匹配也很關(guān)鍵，純鋁工藝的壓區(qū)對封裝工藝和塑封料的要求更苛刻QFN翹曲解決方案QFN翹曲的整體解決方案：1:合適的塑封料，收縮率很重要。2:框架設(shè)計中應(yīng)力釋放環(huán)的優(yōu)化設(shè)計很重要。3:后固化時壓塊重量的匹配4:芯片厚度，大小是影響翹曲的重要因素，如果可能大芯片薄一點對翹曲有改善解決QFN翹曲同時要注意的幾點：1:不能為了解決翹曲使用過低的固化溫度2:不能為了翹曲選擇填料含量過低的塑封料3:后固化時壓塊重量喲啊考慮框架應(yīng)力釋放環(huán)設(shè)計的影響4:芯片厚度不是隨意變更的，太薄會有其他的問題。QFN翹曲與可靠性的平衡：產(chǎn)品芯片大時，翹曲容易呈現(xiàn)哭臉，這個時候如果塑封料的收縮率就會大一些會比較好。但是收縮率大的塑封料里面的填料含就會少，吸水率就會升高。可靠性就會減低。所以要找個填料含量，收縮率的一個平衡點，