Прецизионный контроль температуры · Целостность данных · Предотвращение сбоев на микро-уровне
Проблемы отрасли
Во время сильного термоциклирования (например, -65 градусов ~+150 градусов) значительные несоответствия коэффициентов теплового расширения (КТР) разнородных материалов,-таких как кремниевый штамп, эпоксидный формовочный компаунд (ЭМС) и выводной каркас, создают локализованные термомеханические напряжения. Это часто приводит к расслоению упаковки, подъему/разрушению проволочных соединений или растрескиванию штампа. Одиночная микроскопическая трещина может распространяться, вызывая катастрофические отказы на ранних стадиях эксплуатации (ELF) в приложениях клиентов.
По мере того, как производство полупроводниковых корпусов и технология печатных плат приближаются к микронным-размерам линии/пространства (L/S), структурная надежность микроотверстий и скрытых переходных отверстий стала основным узким местом в отрасли. При одновременном термоциклировании и высокой-влажности риск электрохимической миграции (ECM) значительно возрастает, когда микроскопический рост дендритов на площадках с мелким-шагом может легко вызвать пробой диэлектрика и межтрассировочные короткие замыкания.
Окружающая влага, поглощаемая микросхемами в пластиковых капсулах (PEM), испаряется и быстро расширяется во время высокотемпературной-пайки оплавлением, вызывая структурное растрескивание и внутреннее расслоение-— явление, известное как эффект попкорна. Использование высокоускоренного стресс-тестирования (HAST) при повышенной температуре, влажности и напряжении смещения имеет жизненно важное значение для оценки устойчивости к проникновению влаги и обеспечения многолетней-надежности автомобильных- и промышленных-ИС.
Квалификация автомобильных полупроводников требует применения методологии нулевого дефекта. Стандарт AEC-Q100 устанавливает строгие критерии для классов рабочих температур (от 0 до 3), срока службы при высоких-температурах (HTOL) и испытаний на термостойкость. Успешное выполнение 1000 термических циклов и 1000 часов работы-при тестировании в течение ограниченного времени-до-окна выхода на рынок (TTM)-при сохранении полной целостности и отслеживаемости данных в соответствии с рекомендациями JEDEC-остается основным узким местом для разработчиков микросхем без собственных производственных мощностей и поставщиков OSAT.
Стандарты соответствия
1. Стандарты надежности полупроводниковых корпусов и интегральных схем.
| ДЖЕСД22-А104 | ДЖЕСД22-А110/ДЖЕСД22-А118 | МПК/JEDEC J-STD-020 | ДЖЕСД22-А101 | |
| 《Температурный велосипедный экспресс | 《Высоко ускоренное стресс-тестирование температуры и влажности (предвзятое/несмещенное HAST) экспресс-тестирование | 《Классификация негерметичных полупроводниковых устройств для поверхностного монтажа по чувствительности к влаге/оплавления | 《Установившееся-Температурное состояние-Экспресс-тест на устойчивость к смещению влажности (THB) | |
| Применимые тесты | Упаковка термомеханическая нагрузка Компонент-Циклическое изменение температуры (TC) Крекинг штампов Оценка расслоения интерфейса |
Устойчивость к проникновению влаги Следы коррозии Смещенная ионная миграция (bHAST/uHAST) |
Уровень чувствительности к влаге (MSL) Имитация термического удара оплавления (испытание на эффект попкорна) |
Высокая-Температура Высокая-Смещение влажности Старение Долгосрочное-ухудшение сопротивления изоляции. |
| ДЖЕСД22-А105/ДЖЕСД22-А122 | ДЖЕСД22-А103 | AEC-Q100 (AEC-Q101 / AEC-Q200) | |
|---|---|---|---|
| 《Экспресс-циклирование мощности и температуры | 《Срок хранения при высоких температурах (HTSL) экспресс | 《Квалификация стресс-тестов на основе механизмов отказа для экспресс-тестов интегральных схем | |
| Применимые тесты | Термическое циклирование силовых полупроводников (SiC/GaN/IGBT) Деградация термического сопротивления Усталость проволочной связки |
-Уровень пластины и упаковка-Уровень высокой-температуры, оценка срока службы при термическом хранении. | Класс 0–3, циклическая работа при полной температуре СРОЧНО Квалификация по термическому удару |
2. Стандарты электронных подложек печатных плат/PCBA
| МПК-ТМ-650 | МПК-9701/МПК-9702 | МПК-6012/МПК-6013 | |
|---|---|---|---|
| 《Экспресс-руководство по методам испытаний IPC | 《Методы испытаний производительности и квалификационные требования к припоям для поверхностного монтажа экспресс | 《Квалификационные и эксплуатационные характеристики жестких/гибких печатных плат экспресс | |
| Применимые тесты | Температура стеклования подложки (Tg) Коэффициент теплового расширения (КТР) Время расслоения (T260/T288) Паяемость Сопротивление проводящей анодной нити (CAF) |
Плата-Паяное соединение уровня (BGA/CSP/QFN), срок службы при термоциклировании и усталости Термомеханический Стресс-тестирование на изгиб |
Надежность при микропереходах/погребении под воздействием теплового удара Экологическая устойчивость субстрата Высокочастотная диэлектрическая целостность- |
3. Военные и универсальные стандарты микроэлектроники.
| MIL-STD-883 (Метод 1010/1011) | MIL-STD-810H | МЭК 60068-2-14/-78 | |
|---|---|---|---|
| 《Стандартный метод испытаний: экспресс-микросхемы | 《Аспекты экологической инженерии и лабораторные испытания экспресс | 《Экологические испытания - Часть 2-14: Изменение температуры / Часть 2-78: Влажное тепло, экспресс в устойчивом состоянии | |
| Применимые тесты | Герметичное устройство военного-класса термического удара (воздух---воздух Механический шок Тестирование на точную/большую утечку |
Эксплуатация и хранение при высоких/низких температурах Циклическая влажность Комбинированное моделирование температуры-влажности-вибрации и окружающей среды |
Быстрое изменение температуры (ESS) Двух/трех-зонный термический удар Устойчивое-состояние старения в условиях влажного тепла |
Рекомендуемые испытательные камеры
Камера для испытаний на термический удар (двух/трехкорпусный тип)
Разработан для проверки корпусов микросхем и микроэлектроники при экстремальных термических нагрузках в диапазоне -65 ~+150 градусов, прецизионно разработан для ускорения растрескивания кристаллов, расслоения корпуса и разрушения паяных соединений при термической усталости.
Камера для высокоускоренных стресс-тестов (HAST/bHAST)
Предназначен-для проверки герметичности корпуса микросхем и проверки уровня чувствительности к влаге (MSL), ускорения проникновения влаги и электрохимической миграции (ECM) при давлении и смещении 130 градусов/85 % относительной влажности, что позволяет значительно сократить циклы проверки.
Высокотемпературное-обжиг-в испытательной камере и камере хранения
Специально разработан для автомобильных ИС-класса, предназначенных для испытаний на долговечность-работы при высоких-температурах (HTOL) и при хранении при высоких-температурах (HTS), для оценки дрейфа электрических параметров и механизмов деградации транзисторов при длительном-тепловом смещении.
Камера для испытаний на постоянную температуру и влажность
Обеспечивает превосходную температурную однородность и жесткие допуски, полностью соответствует стандартам JESD22-A101 и IEC 60068-2-78 для испытаний на влажную теплоту в установившемся режиме с целью оценки снижения сопротивления изоляции в микроэлектронике и печатных платах.
Технические преимущества и варианты безопасности
I. Высокая-точность управления и надежность оборудования
Введение
Сборка и тестирование интегральных схем, а также проверка надежности предъявляют чрезвычайно высокие требования к однородности полей температуры и влажности, а также переходным характеристикам. От выбора основных компонентов до оптимизации термодинамических структур мы полностью соблюдаем и превосходим стандарты JEDEC, IPC и MIL-STD.
1. Тепловые характеристики и точность контроля окружающей среды
Сверх-жесткие контрольные допуски: обеспечивает колебания температуры менее или равные ±0,5 градуса, отклонение температуры менее или равное ±1 градус и отклонение влажности менее или равное ±3 % относительной влажности. -, что значительно превосходит базовые требования JEDEC и IPC для испытаний надежности полупроводников.
Настраиваемая скорость изменения температуры (ESS)
Поддерживает гибкую скорость изменения температуры от 1 до 20 градусов (линейную или нелинейную настройку), строго соблюдая спецификации профиля температурного цикла JESD22-A104.
Быстрое восстановление после термического удара
Обеспечивает время перехода корзины/демпфера менее или равное 5 с и восстановление температуры в течение менее или равного 5 минут, в полном соответствии с критериями термического удара MIL-STD-883 (Метод 1010) и JESD22-A104.
2. Промышленное-холодильное оборудование и надежная архитектура
Компрессор Tier-1 и электронный расширительный клапан (EEV)
Оборудован компрессорами премиум-класса международных-брендов, работающими на экологически-хладагентах, и бесступенчатыми-дозирующими клапанами EEV. Разработан для обеспечения низкого уровня шума, максимальной надежности и быстрой стабилизации устойчивого-состояния при динамических нагрузках во время 7*24-часовых непрерывных квалификационных испытаний.
Коррозионностойкий-интерьер и твердотельное отопление
Имеет сверхпрочную внутреннюю камеру из -нержавеющей стали SUS304/316 для легкого контроля загрязнения, а также низко-оребристые нагреватели с низкой инерцией, приводимые в действие твердотельными-переходными через ноль твердотельными реле (SSR), что минимизирует перерегулирование и продлевает срок службы оборудования.
II. Целостность цифровых данных и соответствие нормативным требованиям
При сертификации автомобильных чипов-класса (AEC-Q100) и микроэлектроники высокой-надежности целостность и неизменность исходных тестовых данных имеют решающее значение для прохождения аудита. Наша система данных строго соответствует стандартам JEDEC и 21 CFR Part 11.
Полная архитектура отслеживания данных
- 24-битный сбор данных
Встроенные 24-битные-АЦП с высоким-разрешением непрерывно регистрируют температуру, влажность, временные метки и тревожные события в режиме реального времени. Все необработанные данные хранятся в зашифрованном, защищенном от несанкционированного доступа формате, что обеспечивает подлинность тестирования.
- Аудиторский след и 21 CFR, часть 11
В комплекте с -независимым журналом аудита и многоуровневым контролем доступа пользователей-на основе ролей-. Каждое изменение параметров и системное событие отслеживаются, что полностью соответствует требованиям AEC-Q100 и FDA 21 CFR Part 11 электронных записей и подписей.
- Интеграция и автоматизация LIMS
Встроенные порты-Ethernet/RS485 с поддержкой протоколов Modbus и OPC-UA для плавной интеграции с корпоративным программным обеспечением LIMS, автоматизации развертывания тестовых профилей и загрузки данных для устранения ошибок записи вручную.
Ускорьте квалификацию упаковки ИС и план действий по нулевому-дефекту. Если вы проверяете стойкость упаковки к расслоению, выполняете HAST для классификации уровня чувствительности к влаге (MSL), тестируете усталость паяных соединений на уровне платы-или выполняете автомобильный стресс-скрининг AEC-Q100, поделитесь с нами своими квалификационными профилями ниже. Наши инженеры по применению полупроводников предоставят индивидуальную конфигурацию камеры, стратегию обеспечения целостности температурных данных и данных, а также матрицу перекрестных-справочных данных о соответствии стандартам в течение 24 часов.
