科普小学堂第十四期:預處理 Precondition Test(Pre-con)介紹
来源:中睿技术检测 2023-10-18 |  291

    芯片應用於終端系統上,需要將芯片焊接於PCB板上,與周邊相關元件、電路相互連接,共同組成系統板以提供全面的系統功能。然而在組裝上板之前,芯片須經歷運輸至組裝廠、儲存、上板等流程。在等待的過程中,因為暴露於車間的時間,使得芯片吸收了濕氣,而在高溫環境的回焊作業下,因為濕氣及溫度變化的影響,造成失效的情況發生。

Pre-con實驗主要在模擬芯片在運輸、上板使用等過程,所經歷的環境變化。

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實驗流程:

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流程12,主要確認Pre-con前,初始的電性測試結果,以及芯片外觀、內部初始狀態,為Pre-con實驗前的初始數據。也將會作為Pre-con實驗結束後的數據比對用。

 

流程3,主要模擬芯片運輸過程中,陸、海或空運可能經歷的溫度變化,然而此測項因為運輸過程的不同,在規範中的定義是可以自行選擇執行與否。

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流程4,主要模擬芯片上板前,去除封裝中的水份。使用爐溫125 度烘烤24小時,確保包裝拆封後芯片的狀態是乾燥的。

 

流程5,主要模擬芯片上板前,芯片包裝拆封後暴露於車間的時間,相關測試條件可參考J-STD-020,Table 5-1 Moisture Sensitivity Levels

        芯片包裝拆封後等待上板的時間為168 小時,車間溫溼度條件為30 °C/60%RH的情況下。客戶可以選擇LEVEL 3的測試條件,以

        30°C/60%RH溫溼度條件執行192小時的測試間,模擬該狀態。

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流程6,5主要模擬芯片上板時的狀態,相關測試條件可參考J-STD-020規範中的4.1 Classification Temperatures (Tc)中的Table 4-1 &4-2 ,定義封裝厚度及體積選擇的Tc

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        規範中的Table 5-2 Figure 5-1定義Reflow執行條件。需要執行3Reflow,依此模擬Reflow過程,第一次是模擬雙面板A面回焊,第二次是模擬雙面板B面回焊,第三次是模擬組裝過程中重工再次回焊或是維修過程中類似回焊的溫度。

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流程78,主要確認Pre-con後,封裝內部及外觀狀態,以及電性測試結果,並與Pre-con實驗前的數據比對。可進一步確認Pre-con實驗後內部是否有脫層或其他異常現象,外觀是否有損壞,以及芯片功能是否異常。依此評估芯片組裝過程中,可能面對到的失效問題。

     Pre-con實驗是封裝可靠性測試的基礎。

    JESD47規範中定義必須先執行完Pre-con實驗後,才能進行THBHASTUHASTTCTAC等相關實驗項目。 透過此實驗加上其他各項封裝可靠性測試項,讓各種不同機理的潛在失效發生,進而改善工藝以確保芯片封裝之可靠性。


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