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龙8国际官网娱乐集成电路牢靠性试验项目、办法及规范汇总

2021-09-14 05:20:33来源:龙8国际官网注册 作者:龙8国际官网唯一入口

  印制电路板(PCB)一直是电子封装的根本结构模块,作为各种电子元器件的载体和电路信号传输的纽带,其质量和牢靠性决议了整个电子封装的质量和牢靠性。而跟着电子产品的小型化、轻量化和多功用化要求,以及无铅、无卤进程的推进,对PCB牢靠性的要求会越来越高,因而怎么快速定位PCB牢靠性问题并作相应的牢靠性进步成为PCB企业的重要课题之一。

  为了确保PCB板的出产质量,厂家在出产的进程中经过了多种检测办法,每种检测办法都会针对不同的PCB板的瑕疵。首要可分为电气测验法和视觉测验法两大类。

  电气测验一般选用惠斯电桥丈量各测验点间的阻抗特性的办法,来检测一切通导性(即开路和短路)。视觉测验经过视觉查看电子元器件的特征以及印刷线路的 特征找出缺点。电气测验在寻觅短路或断路瑕疵时比较精确,视觉测验能够更简单侦测到导体间不正确空地的问题,而且视觉检测一般在出产进程的前期阶段进行, 尽量找出缺点并进行返修,以确保最高的产品合格率。

  运用放大镜或校准的显微镜,运用操作人员视觉查看来承认电路板合不合格,并承认什么时候需进行校对操作,它是最传统的检测办法。它的主 要长处是低的预先本钱和没有测验夹具,而它的首要缺点是人的片面差错、长时刻本钱较高、不接连的缺点发觉、数据搜集困难等。现在因为PCB的产值增 加,PCB上导线距离与元件体积的缩小,这个办法变得越来越不行行。

  经过对电功用的检测找出制作缺点以及测验模仿、数字和混合信号的元件,以确保它们契合标准,己有针床式测验仪和飞针测验仪等几种测验方 法。首要长处是每个板的测验本钱低、数字与功用测验才能强、快速和完全的短路与开路测验、编程固件、缺点覆盖率高和易于编程等。首要缺点是,需求测验夹 具、编程与调试时刻、制作夹具的本钱较高,运用难度大等问题。

  功用体系测验是在出产线的中心阶段和结尾运用专门的测验设备,对电路板的功用模块进行全面的测验,用以承认电路板的好坏。功用测验能够 说是最早的主动测验原理,它根据特定板或特定单元,可用各种设备来完结。有终究产品测验、最新实体模型和堆砌式测验等类型。功用测验一般不供给用于进程改 进的脚级和元件级确诊等深层数据,而且需求专门设备及专门规划的测验流程,编写功用测验程序杂乱,因而不适用于大多数电路板出产线、主动光学检测

  也称为主动视觉检测,是根据光学原理,归纳选用图画剖析、计算机和主动操控等多种技能,对出产中遇到的缺点进行检测和处理,是较新 的承认制作缺点的办法。AOI一般在回流前后、电气测验之前运用,进步电气处理或功用测验阶段的合格率,此刻纠正缺点的本钱远远低于终究测验之后进行的成 本,常到达十几倍。

  运用不同物质对X光的吸收率的不同,透视需求检测的部位,发现缺点。首要用于检测超细距离和超高密度电路板以及安装工艺进程中发生 的桥接、丢片、对准不良等缺点,还可运用其层析成像技能检测IC芯片内部缺点。它是现时测验球栅阵列焊接质量和被遮挡的锡球的仅有办法。首要长处是能够检 测BGA焊接质量和嵌人式元件、无夹具本钱;首要缺点是速度慢、高失功率、检测返工焊点困难、高本钱、和长的程序开发时刻,这是较新的检测办法,还有待于 进一步研讨。

  它是PCB测验技能的最新开展。它运用激光束扫描印制板,搜集一切丈量数据,并将实践丈量值与预置的合格极限值进行比较。这种技能 己经在光板上得到证明,正考虑用于安装板测验,速度己满足用于批量出产线。快速输出、不要求夹具和视觉非隐瞒拜访是其首要长处;初始本钱高、保护和运用问 题多是其首要缺点。

  运用二次元印象丈量仪,丈量孔位,长宽,方位度等尺度。因为PCB归于小薄软类型的产品,触摸式的丈量,很简单发生变形以致于构成丈量不精确,二次元印象丈量仪就成为了最佳的高精度尺度丈量仪器。思瑞丈量的印象丈量仪经过编程之后,能完成全主动的丈量,不只丈量精度高,还大大的缩短丈量时刻,进步丈量功率。

  而在实践牢靠性问题失效剖析中,同一种失效形式,其失效机理或许是杂乱多样的,因而就好像查案相同,需求正确的剖析思路、细致的逻辑思维和多样化的剖析手法,方能找到真实的失效原因。在此进程中,任何一个环节稍有忽略,都有或许构成“冤假错案”。

  布景信息是牢靠性问题失效剖析的根底,直接影响后续一切失效剖析的走向,并对终究的机理断定发生决议性影响。因而,失效剖析之前,应尽或许地搜集到失效背面的信息,一般包含但不只限于:

  ①若是大批量出产中的单批次出问题,或许失功率较低时,那么工艺操控反常的或许性更大;

  ②若是第一批/多批次均有问题,或许失功率较高时,则不行扫除资料和规划要素的影响;

  失效前处理:失效发生前,PCB或PCBA是否经过了一系列前处理流程。常见的前处理包含回流前烘烤、有/无铅回流焊接、有/无铅波峰焊接和手艺焊接等,必要时需具体了解各前处理流程所用的物料(锡膏、钢网、焊锡丝等)、设备(烙铁功率等)和参数(回流曲线、波峰焊参数、手焊温度等)信息;(3)失效情境:

  一般来说失效品的数量是有限的,乃至仅有一块,因而关于失效品的剖析必定要遵从由外到内,由非损坏到损坏的逐层剖析准则,切忌过早损坏失效现场:

  外观调查是失效品剖析的第一步,经过失效现场的外观形状并结合布景信息,有经历的失效剖析工程师能够根本判别出失效的数个或许原因,并针对性地进行后续剖析。但需求留意的是,外观调查的办法许多,包含目视、手持式放大镜、台式放大镜、立体显微镜和金相显微镜等。但是因为光源、成像原理和调查景深的不同,对应设备调查出的描摹需求结合设备要素归纳剖析,切忌轻率判别构成先入为主的片面臆测,使得失效剖析进入过错的方向,糟蹋名贵的失效品和剖析时刻。

  有些失效单单选用外观调查,不能搜集到满足的失效信息,乃至连失效点都找不到,比方分层、虚焊和内开等,这时候需凭借其他无损剖析手法进行进一步的信息搜集,包含超声波探伤、3D X-RAY、红外热成像、短路定位勘探等。

  在外观调查和无损剖析阶段,需留意不同失效品之间的共性或异性特征,对后续的失效判别有必定学习含义。在无损剖析阶段搜集到满足的信息后,就能够开端针对性的损坏剖析了。

  失效品的损坏剖析是不行少的,且是最要害的一步,往往决议着失效剖析的胜败。损坏剖析的办法许多,常见的如扫描电镜&元素剖析、水平/笔直切片、FTIR等,本节不作赘述。在此阶段,失效剖析办法当然重要,但更重要的是对缺点问题的洞察力和判别力,并对失效形式和失效机理有正确清楚的知道,方可找到真实的失效原因。

  当失功率很高时,关于裸板PCB的剖析是有必要的,可作为失效原因剖析的弥补。当失效品剖析阶段得到的失效原因是裸板PCB的某项缺点导致了进一步的牢靠性失效,那么若裸板PCB有相同的缺点时,经过与失效品相同的处理流程后,应体现出与失效品相同的失效形式。若没有复现出相同的失效形式,那只能阐明失效品的原因剖析是过错的,至少是不全面的。

  当失功率很低且无法从裸板PCB剖析中得到协助时,有必要对PCB缺点进行复现并进一步复现失效品的失效形式,使得失效剖析构成闭环。

  在面临着PCB牢靠性失效日益增多的今日,失效剖析关于规划优化、工艺改进、资料选型供给了重要的第一手信息,是牢靠性增加的起点。

  牢靠性(Reliability)是对产品耐久力的丈量,咱们首要典型的IC产品的生命周期能够用一条浴缸曲线(Bathtub Curve)来表明。

  失效机制:资料或工艺的缺点,包含比如氧化层缺点,金属刻镀,离子玷污等因为出产构成的失效

  125℃条件下1000小时测验经过IC能够确保继续运用4年,2000小时测验继续运用8年;150℃ 1000小时测验经过确保运用8年,2000小时确保运用28年

  意图:模仿IC在运用之前在必定湿度,温度条件下存储的耐久力,也便是IC从出产到运用之间存储的牢靠性

  意图:评价IC产品在高温,高湿,偏压条件下对湿气的反抗才能,加快其失效进程

  意图:评价IC产品在偏压下高温,高湿,高气压条件下对湿度的反抗才能,加快其失效进程

  意图: 评价IC产品在高温,高湿,高气压条件下对湿度的反抗才能,加快其失效进程

  *HAST与THB的差异在于温度更高,而且考虑到压力要素,试验时刻能够缩短,而PCT则不加偏压,但湿度增大。

  意图:评价IC产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的触摸良率。办法是经过循环活动的空气从高温到低温重复改变

  意图:评价IC产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的触摸良率。办法是经过循环活动的液体从高温到低温重复改变

  失效机制:电介质的开裂,资料的老化(如bond wires), 导体机械变形

  意图:评价IC产品在实践运用之前在高温条件下坚持几年不作业条件下的生命时刻

  Test Method:将数据写入memory的存储单元,在擦除数据,重复这个进程屡次

  测验条件:在高温条件下将数据写入memory存储单元后,屡次读取验证单元中的数据

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