塑封器件失效機(jī)理及其快速評(píng)估技術(shù)研究(已修改)
2025-09-03 16:56 本頁(yè)面
【正文】 ：；:；：塑封器件失效機(jī)理及其快速評(píng)估技術(shù)研究1 引言塑封器件是指以樹脂類聚合物為材料封裝的半導(dǎo)體器件，其固有的特點(diǎn)限制了塑封器件在衛(wèi)星、軍事等一些高可靠性場(chǎng)合的使用 [1]。雖然自70年代以來(lái)[2]，大大改進(jìn)了封裝材料、芯片鈍化和生產(chǎn)工藝，使塑封器件的可靠性得到很大的提高，但仍存在著許多問(wèn)題。這些潛在的問(wèn)題無(wú)法通過(guò)普通的篩選來(lái)剔除，因此，要研究合適的方法對(duì)塑封器件的可靠性加以評(píng)定。美國(guó)航空航天局（NASA）的Goddard空間飛行中心在2003年6月頒布的文件（NASA/TP 2003 212244: Instructions for Plastic Encapsulated Microcircuit（PEM）Selection,Screening,and Qualification）承認(rèn)，由于PEM自身的缺陷不可能既滿足高可靠性的軍事需求，同時(shí)又滿足低風(fēng)險(xiǎn)的失效率，因此就必須進(jìn)行篩選和鑒定試驗(yàn)。本文對(duì)塑封器件的失效機(jī)理分析，并就篩選這個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性快速評(píng)價(jià)進(jìn)行論述。2 失效模式及其機(jī)理分析塑封器件在沒(méi)有安裝到電路板上使用前，潮氣很容易入侵，這是由于水汽滲透進(jìn)樹脂而產(chǎn)生的，而且水汽滲透的速度與溫度有關(guān)。塑封器件的許多失效機(jī)理，如腐蝕、爆米花效應(yīng)等都可歸結(jié)為潮氣入侵。 腐蝕潮氣主要是通過(guò)塑封料與外引線框架界面進(jìn)入加工好的塑封器件管殼，然后再沿著內(nèi)引線與塑封料的封接界面進(jìn)入器件芯片表面。同時(shí)由于樹脂本身的透濕率與吸水性，也會(huì)導(dǎo)致水汽直接通過(guò)塑封料擴(kuò)散到芯片表面。吸入的潮氣中，如果帶有較多的離子沾污物，就會(huì)使芯片的鍵合區(qū)發(fā)生腐蝕。如果芯片表面的鈍化層存在缺陷，則潮氣會(huì)侵入到芯片的金屬化層。無(wú)論是鍵合區(qū)的腐蝕還是金屬化層的腐蝕，其機(jī)理均可歸結(jié)為鋁與離子沾
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