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评定封装可靠性水平的MSL试验

作者:时间:2013-11-30来源:网络收藏

摘要:随着塑料封装集成电路在众多领域中的广泛应用,封装的质量和越来越受到广大用户的关注。作为评定和考核封装的重要特征参数,除通常采用的环境试验如Autoclave(PCT)、HAST Bias、TH Bias外,MSL(Moisture Sensitivity Level)试验已成为其中最重要的试验项目之一。

  1 前言

  集成电路的塑料封装由于成本低、质量好、易自动化、批量大生产,在国内外早已形成工业化大生产的格局。近一时期,随着笔记本电脑、摄录机、手机等重量的减轻,带来与这些配套的集成电路和元器件更小型化和微型化的趋势。这必然促使对电子元器件的封装要求越来越小和越来越薄。如32脚薄型的QFN(Quad Flat No Lead)塑料封装长×宽×高尺寸只有5mm×5mm×0.8mm,脚与脚间距为0.5mm。

  由于对封装要求的提高,必然需要相应的封装设备、封装材料和受控的封装工艺生产线来加以保证,尤其对塑料封装的抗潮性能将会提出更高的要求。

  因为封装的模塑料是改性环氧塑料,它属于热塑性、线型性的高分子树脂,并且它本身具有吸湿和透湿两重性,所以封装的优劣将导致成品对水气敏感或不敏感,以致直接影响和降低成品的抗潮性能。

  2 模塑料与水的敏感程度

  下面的实验数据充分说明模塑料的抗潮性能。表1和图1列出不同模塑料在标准大气条件和一定时间内的吸湿数据。从吸湿的结果来看,模塑料1的抗潮性比模塑料2好,而模塑料2的抗潮性比模塑料3好。

  图2为不同的模塑料(不同的封装形式)在121℃/100%RH/15:Psig的潮气中的吸湿状况和其吸湿达到饱和所需要的时间。从模塑料的材料来看,模塑料4的抗潮性优于模塑料1,而模塑料1的抗潮性则优于模塑料3;从材料吸湿达到饱和的时间来看,TSSOP8封装的抗潮性劣于SOIC8封装,而SOIC8封装的抗潮性则劣于SMD8封装。

  3

  (1)试验目的

  鉴别非气密性固态表面贴装器件对潮气产生的应力的敏感度分级,使塑料封装产品可以被正确地包装、贮存和搬运,以免其在回流焊贴装和/或修理操作中引起损伤。

  (2)适用范围

  适用于非气密性固态表面贴装器件。

  (3)试验流程

  (4)潮气敏感度级别

  (5)回流焊接的峰值温度的条件

  (6)试验样品的数量

  有试验评估的:11个/每个级别;没有可靠性试验评估的:22个/每个级别。

(7)失效标准

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关键词: 评定封装 可靠性 水平 MSL试验
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