近幾年來(lai),隨著(zhu)技術的(de)(de)(de)進(jin)步,元器(qi)件的(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠性(xing)越(yue)來(lai)越(yue)高,有(you)些傳統的(de)(de)(de)試(shi)驗方法已經不能(neng)適應。例如,IC常用的(de)(de)(de)溫度/濕度/偏壓(THB) 試(shi)驗(85C/85%RH加偏壓)對日前封(feng)裝的(de)(de)(de)質量(liang)水(shui)平來(lai)說要(yao)經過幾千小時的(de)(de)(de)試(shi)驗才能(neng)獲(huo)得(de)有(you)用的(de)(de)(de)結果(guo),另(ling)外,隨著(zhu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)(de)(de)塑封(feng)微電路和(he)COTS產品在高可(ke)(ke)靠軍用設(she)備上的(de)(de)(de)應用,也需要(yao)在試(shi)驗和(he)篩選(xuan)技術上進(jin)行改進(jin),以減少(shao)風險(xian)。
在美國國防部宣布采用(yong)(yong)(yong)非政府標準(zhun)SSB-1“在軍用(yong)(yong)(yong)、航空(kong)與其它嚴格控制應用(yong)(yong)(yong)中(zhong)使用(yong)(yong)(yong)塑封微電路與半(ban)導體的(de)導則”,標準(zhun)中(zhong)規(gui)定了(le)有關半(ban)導體企業(ye)用(yong)(yong)(yong)于鑒定新產品(pin)或改進產品(pin)的(de)常用(yong)(yong)(yong)可(ke)靠(kao)性(xing)試驗,包括:表(biao)面安裝(zhuang)器件的(de)預處(chu)理、偏壓(ya)壽命試驗、溫度循環(huan)、高壓(ya)蒸煮、THB和(he)高加速應力試驗(HAST) 等。
在這些試驗中,HAST試驗箱是專為塑封固態器件而設計的
,因為事實證明,高壓(ya)蒸煮和(he)THB試驗對于(yu)某些(xie)健(jian)壯的(de)塑封微(wei)電路已經不能產生失(shi)效。這一試驗用高溫(通常為130 ℃)、高相對濕度(約85%)、高大氣壓力的條件(達3 atm)來加速潮氣通過外部保護材料或芯片引線周圍的密封封裝。當潮氣到達基片的表面,電勢能可把器件變成電解電池,從而加速腐蝕失效機理。這一試驗要加速的失效機理包括有金屬化腐蝕、材料界面處的分層、線焊失效、絕緣電阻下降等 。這與THB類似,但HAST的加速速率更快。有些器件生產廠通過比較確定某個批次的失效是由相同的失效模式引起后,就對這一批次用HAST代替THB ,然后使(shi)用加速因子根據HAST試(shi)驗結果(guo)(guo)推導出等效(xiao)的THB失效(xiao)結果(guo)(guo)。
對于加速試驗(yan),過去大多是(shi)用單(dan)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)恒(heng)定應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)剖(pou)(pou)面(mian)來進行(xing)。但在新的(de)加速試驗(yan)中,應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)剖(pou)(pou)面(mian)不(bu)需要(yao)恒(heng)定,也(ye)可使用應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組合。常(chang)見的(de)非恒(heng)定應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)剖(pou)(pou)面(mian)和(he)組合應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)剖(pou)(pou)面(mian)有分步進應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)剖(pou)(pou)面(mian)試驗(yan)、漸進應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)剖(pou)(pou)面(mian)試驗(yan)、高加速壽 命試(shi)驗(HALT)、 高(gao)加速應力篩選(HASS) 和HAST。其中HALT、HASS和HAST是較新的試(shi)驗方法。HALT
是(shi)(shi)一種(zhong)開發試驗(yan),是(shi)(shi)增強(qiang)(qiang)型(xing)的(de)(de)(de)分步應力試驗(yan)。一般用于發現(xian)設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)弱點和生(sheng)產過程問題,其月的(de)(de)(de)是(shi)(shi)提(ti)高設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)余量(liang),而不是(shi)(shi)預計(ji)(ji)產品(pin)的(de)(de)(de)定量(liang)壽命(ming)或可靠性。HASS是(shi)(shi)一種(zhong)加速環境(jing)應力篩選。它提(ti)供了產品(pin)遇到的(de)(de)(de)嚴酷的(de)(de)(de)環境(jing),而且所花的(de)(de)(de)時間很有(you)限。HASS 的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)達到“技術(shu)的(de)(de)(de)基本(ben)極限”,即應力的(de)(de)(de)小量(liang)增加就會大量(liang)增加失效的(de)(de)(de)應力水平。 HALT和(he)HASS聯合使用(yong)的目標是改進(jin)產(chan)品設計時使生(sheng)產(chan)變化和(he)環境作用(yong)對(dui)性能和(he)可靠性的影響降到小。
PRODUCT RECOMMENDATION產品推薦(jian)
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01 恒溫恒濕試驗箱
是模擬產品在氣候環境溫濕組合條件下(高低溫操作與儲存、溫度循環、高溫高濕、低溫低濕、結露試驗...等),檢測產品本身的適應能力與特性是否改變的測試設備。
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02 冷熱沖擊試驗箱
是用來測(ce)試(shi)材(cai)料(liao)結構或復(fu)合材(cai)料(liao),在瞬間下經極高溫(wen)及(ji)極低溫(wen)的連(lian)續環境下所能忍受的程度,借以在短時間內試(shi)驗其因熱脹冷縮(suo)所引起的化學變(bian)化或物理傷害。
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03 快速溫變試驗箱
是通過向待測品(pin)(pin)施加合理(li)的環(huan)境應(ying)力和電應(ying)力,使得(de)由不良元器件、零部(bu)件或工藝缺(que)陷等引起的產品(pin)(pin)早(zao)期缺(que)陷加速變(bian)成故障,并(bing)加以發(fa)現(xian)和排除(chu)的過程,是一個經濟(ji)有效的工程研究(jiu)、制造改進手段(duan)。
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04 HAST試驗箱
用于評估非氣密性封裝IC器件、金屬材料等在濕度環境下的可靠性。在溫度/濕度/偏壓條件下應用于加速濕氣的滲透,可通過外部保護材料(塑封料或封口),或在外部保護材料與金屬傳導材料之間界面。
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05 步入式恒溫恒濕試驗室
測試產品在不同溫度、濕度等氣候條件下的性能和壽命。應用于國防工業、航天工業、自動化零組件、汽車部件、電子電器件以及塑膠、化工、制藥工業相關產品的耐熱、耐寒測試。
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