塑封器件失效機(jī)理及其快速評估技術(shù)(編輯修改稿)
2025-08-09 22:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件生產(chǎn)廠商提供的塑封器件對溫度要求不高，能滿足如下三種溫度范圍的要求即可：0～70 ℃(商業(yè)溫度)、40～85 ℃（工業(yè)溫度）、40～125 ℃（汽車溫度），這些范圍比傳統(tǒng)的軍用溫度范圍（55～125 ℃）要窄。但大量的失效案例表明，即使在這三種溫度范圍內(nèi)，失效的塑封器件比例依然很高，對失效的器件失效分析表明，外界溫度沖擊或低溫環(huán)境造成的塑封材料對芯片的應(yīng)力是主要機(jī)理。①封裝分層。在從室溫到極端寒冷環(huán)境的熱循環(huán)過程中，模壓復(fù)合物與基片或引線框之間的熱膨脹系數(shù)差異可造成分層和開裂。在極端低溫下，由于貯存操作溫度和密封溫度之間的差異很大，因此導(dǎo)致分層和開裂的應(yīng)力也非常大。并且，隨著塑料在極端低溫下耐開裂強(qiáng)度的下降，開裂的可能性也隨之增加（封裝經(jīng)過55～125 ℃的熱循環(huán)時(shí)，引線框尖銳邊緣處就會(huì)出現(xiàn)開裂和分層）。另外，潮濕對低溫下關(guān)鍵基片，即封裝材料界面上的分層還會(huì)產(chǎn)生加速效應(yīng)。這種加速效應(yīng)可由封裝內(nèi)凝結(jié)水汽的凍結(jié)和解凍所引起[4]。②對芯片的機(jī)械應(yīng)力。由于塑封料和硅的線性熱膨脹系數(shù)相差一個(gè)數(shù)量級，可使器件在溫度變化的環(huán)境里，塑封料在芯片上移動(dòng)。這種應(yīng)力對芯片表面結(jié)構(gòu)構(gòu)成一種剪切力，它首先使芯片上附著力弱的金屬化層向芯片中心滑移，造成金屬化鋁條間開路或短路；也可能造成鈍化層或多晶硅層破裂，多層金屬化上下層間短路。另外，塑封料在工作溫度下會(huì)對芯片有一個(gè)壓應(yīng)力。溫度越低，壓應(yīng)力越大。同時(shí)塑封料中加了石英砂填料，以其尖銳的角尖接觸芯片，塑封料的壓力傳遞到芯片上，刺破鈍化層和金屬層造成開路或短路，也會(huì)造成IC中的元器件參數(shù)變化。 閂鎖或EOS/ESD 因電路閂鎖或EOS/ESD損傷，會(huì)造成芯片上局部高溫區(qū)塑料碳化的現(xiàn)象，這是因通過導(dǎo)電塑料的電流旁路過熱而引起的。由于這種失效機(jī)理使封裝劑退化，使其絕緣電阻受到損耗而導(dǎo)電。大電流沿著這
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1