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Soluções para testes de confiabilidade da indústria de semicondutores

Controle preciso de temperatura · Integridade de dados · Prevenção de falhas em nível micro-

 

Desafios da indústria

 
1. Mecânica de delaminação de pacotes e falha por estresse térmico

Durante ciclos térmicos severos (por exemplo, -65 graus ~+150 graus), incompatibilidades significativas de coeficiente de expansão térmica (CTE) entre materiais heterogêneos-como matriz de silício, composto de moldagem epóxi (EMC) e tensões termomecânicas localizadas geradas pela estrutura principal. Isso freqüentemente induz delaminação da embalagem, elevação/fratura da ligação do fio ou rachaduras na matriz. Uma única fratura microscópica pode se propagar, causando uma falha catastrófica no início da vida útil (ELF) em aplicações de clientes.

2. Interconexão de alta-densidade (HDI) e integridade estrutural da Microvia

À medida que as embalagens de semicondutores e a tecnologia de PCB avançam em direção às dimensões de Linha/Espaço (L/S) em escala micrométrica, a confiabilidade estrutural de microvias e vias enterradas se tornou um grande gargalo do setor. Sob ciclos térmicos acoplados e alto estresse-de umidade, o risco de migração eletroquímica (ECM) aumenta significativamente, onde o crescimento microscópico de dendritos em almofadas-finas pode facilmente desencadear ruptura dielétrica e curtos-circuitos entre{4}}traços.

3. Nível de sensibilidade à umidade (MSL) e "efeito pipoca" térmico

A umidade ambiente absorvida por microcircuitos encapsulados em plástico (PEMs) vaporiza e se expande rapidamente durante a-soldagem por refluxo em alta temperatura, provocando rachaduras estruturais e delaminação interna-um fenômeno conhecido como efeito pipoca. A utilização de testes de estresse altamente acelerado (HAST) sob temperatura, umidade e tensão de polarização elevadas é vital para avaliar a resistência à entrada de umidade e garantir a confiabilidade de vários-anos de CIs de nível automotivo- e industrial-.

4. Requisitos rigorosos de qualificação automotiva-Q100 da AEC

A qualificação de semicondutores automotivos exige uma metodologia Zero Defect. O padrão AEC{1}}Q100 impõe critérios rigorosos em graus de temperatura operacional (Grau 0 a Grau 3), vida útil-em alta temperatura (HTOL) e testes de resistência térmica. A execução bem-sucedida de 1.000 ciclos térmicos e 1.000 horas de testes de gravação-em janelas de tempo de-lançamento-comercialização (TTM)-restritas-, mantendo a integridade total dos dados e a rastreabilidade em conformidade com as diretrizes JEDEC-continua sendo um grande gargalo para designers de IC sem fábrica e fornecedores de OSAT.

 

Padrões de Conformidade

 

 

1. Embalagem de semicondutores e padrões de confiabilidade de IC

 

  JESD22-A104 JESD22-A110 / JESD22-A118 IPC/JEDEC J-STD-020 JESD22-A101
  《Ciclagem de temperatura expressa 《Teste de estresse de temperatura e umidade altamente acelerado (HAST tendencioso/imparcial) expresso 《Classificação de sensibilidade à umidade/refluxo para dispositivos de montagem em superfície de estado sólido não herméticos express 《Temperatura-estado estável-Teste de vida útil de polarização de umidade (THB) expresso
Testes Aplicáveis  Estresse termomecânico de embalagem
 Componente-Ciclagem de temperatura de nível (TC)
 Morrer quebrando
 Avaliação de delaminação de interface
 Resistência à entrada de umidade
 Traçar corrosão
 Migração iônica tendenciosa (bHAST/uHAST)
 Pré-condicionamento do nível de sensibilidade à umidade (MSL)
 Choque térmico de refluxo simulado (teste de efeito pipoca)
 Alta-Alta temperatura-Humidade Viés Envelhecimento
 Degradação-de longo prazo da resistência do isolamento.

 

  JESD22-A105 / JESD22-A122 JESD22-A103 AEC-Q100 (AEC-Q101 / AEC-Q200)
  《Ciclagem expressa de potência e temperatura 《Vida útil de armazenamento em alta temperatura (HTSL) expressa 《Qualificação de teste de estresse baseada em mecanismo de falha para circuitos integrados expresso
Testes Aplicáveis  Ciclo térmico de semicondutores de potência (SiC/GaN/IGBT)
 Degradação da resistência térmica
 Fadiga da ligação do fio
 Wafer-Nível e pacote-Alta temperatura-Avaliação da vida útil do armazenamento térmico.  Ciclo de temperatura total de grau 0-3
 TEMPO
 Qualificação de choque térmico

 

2. Padrões de substrato eletrônico PCB / PCBA

 

  IPC-TM-650 IPC-9701/IPC-9702 IPC-6012/IPC-6013
  《Manual de métodos de teste IPC expresso 《Métodos de teste de desempenho e requisitos de qualificação para acessórios de solda para montagem em superfície expressos 《Especificação de qualificação e desempenho para placas impressas rígidas/flexíveis expressas
Testes Aplicáveis  Temperatura de transição vítrea do substrato (Tg)
 Coeficiente de Expansão Térmica (CTE)
 Tempo de delaminação (T260/T288)
 Soldabilidade
 Resistência do Filamento Anódico Condutivo (CAF)
 Placa-Junta de solda de nível (BGA/CSP/QFN) Vida útil de fadiga de ciclagem térmica
 Termomecânica
 Teste de tensão de flexão
 Microvia/Buried Via Confiabilidade de Choque Térmico
 Resistência Ambiental do Substrato
 Integridade dielétrica de alta-frequência

 

3. Padrões militares e universais de microeletrônica

 

  MIL-STD-883 (Método 1010/1011) MIL-STD-810H CEI 60068-2-14/-78
  《Padrão de método de teste: Microcircuitos expressos 《Considerações de Engenharia Ambiental e Testes de Laboratório expressam 《Testes ambientais - Parte 2-14: Mudança de temperatura / Parte 2-78: Calor úmido, estado estacionário expresso
Testes Aplicáveis  Choque térmico de dispositivo hermético de nível militar-(ar-para-ar
 Choque Mecânico
 Teste de vazamento fino/bruto
 Operação e armazenamento em alta/baixa temperatura
 Umidade Cíclica
 Simulação ambiental de temperatura{0}}umidade{1}}vibração combinada
 Mudança rápida de temperatura (ESS)
 Choque térmico de duas/três{0}}zonas
 Estável-Estado de Envelhecimento por Calor e Úmido

 

Câmaras de teste recomendadas

 

 

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Câmara de teste de choque térmico (tipo duas/três caixas)

Projetado para validação de estresse térmico extremo de pacotes IC e microeletrônica entre -65 graus ~+150 graus, projetado com precisão para precipitar rachaduras em matrizes, delaminação de pacotes e modos de falha por fadiga térmica de juntas de solda.

HAST

Câmara de teste de estresse altamente acelerado (HAST / bHAST)

Projetado-especificamente para hermeticidade de embalagens de IC e qualificação de nível de sensibilidade à umidade (MSL), acelerando a entrada de umidade e a migração eletroquímica (ECM) sob condições de pressão e polarização de 130 graus/85% UR para comprimir drasticamente os ciclos de validação.

High-Temperature Burn-In Storage Test Chamber

Câmara de teste de-queima-de alta temperatura e armazenamento

Estritamente adaptado para testes de vida operacional de alta-temperatura (HTOL) e de armazenamento de alta-temperatura (HTS) automotivos, avaliando desvios de parâmetros elétricos e mecanismos de degradação de transistores sob polarização térmica de longo-prazo.

Constant Temperature Humidity Test Chamber

Câmara de teste de umidade de temperatura constante

Oferece uniformidade térmica superior e tolerâncias de controle rígidas, totalmente compatível com JESD22-A101 e IEC 60068-2-78 para testes de calor úmido em estado estacionário para avaliar a degradação da resistência de isolamento em microeletrônica e PCBAs.

Vantagens técnicas e opções de segurança

 

 

I. Alta-controle de precisão e confiabilidade de hardware

 

Introdução

O empacotamento e os testes de circuitos integrados, bem como a verificação de confiabilidade, têm requisitos extremamente elevados para a uniformidade dos campos de temperatura e umidade e resposta transitória. Desde a seleção de componentes principais até a otimização de estruturas termodinâmicas, atendemos e excedemos de forma abrangente os padrões JEDEC, IPC e MIL-STD.

 

1. Desempenho térmico e precisão de controle ambiental

Tolerâncias de controle ultra{0}}rritas: oferece uma flutuação de temperatura menor ou igual a ±0,5 grau, desvio de temperatura menor ou igual a ±1 grau e desvio de umidade menor ou igual a ±3% UR. -superando significativamente os requisitos básicos de JEDEC e IPC para testes de confiabilidade de semicondutores.

 

Taxas de mudança de temperatura personalizáveis ​​(ESS)

Suporta taxas de rampa térmica flexíveis de 1 a 20 graus (configuráveis ​​lineares ou não{2}}lineares), seguindo estritamente as especificações de perfil de rampa de ciclo de temperatura JESD22-A104.

 

Recuperação rápida de choque térmico

Alcança tempos de transição cesta/amortecedor menores ou iguais a 5s e recuperação de temperatura menor ou igual a 5min, em total conformidade com os critérios de choque térmico MIL-STD-883 (Método 1010) e JESD22-A104.

 

2. Refrigeração-de nível industrial e arquitetura robusta

 

Compressor Tier-1 e Válvula de Expansão Eletrônica (EEV)

Equipado com compressores premium de marcas-internacionais que funcionam com refrigerantes-ecologicamente corretos e válvulas de medição-less EEV. Projetado para oferecer baixo ruído, confiabilidade máxima e rápida estabilização-de estado estável sob cargas dinâmicas durante execuções de qualificação contínua de 7 a 24 horas.

 

Interior resistente à corrosão-e aquecimento SSR

Apresenta uma câmara interna-de aço inoxidável SUS304/316 resistente para fácil controle de contaminação, combinada com aquecedores com aletas de baixa-inércia acionados por relés de estado sólido (SSR)-de cruzamento zero para minimizar overshoot e prolongar a vida útil do hardware.

 

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II. Integridade de dados digitais e estrutura de conformidade regulatória

Em chips de nível automotivo-(AEC{1}}Q100) e na certificação de microeletrônica de alta-confiabilidade, a integridade e a imutabilidade dos dados de teste originais são cruciais para passar na auditoria. Nosso sistema de dados segue estritamente os padrões JEDEC e 21 CFR Parte 11.

 

Arquitetura completa de rastreabilidade de dados

  • Aquisição de dados de 24 bits

Conversores AD integrados de-alta{3}}resolução de 24 bits registram continuamente temperatura, umidade, registros de data e hora e eventos de alarme em tempo real. Todos os dados brutos são armazenados em formatos criptografados e à prova de falsificação para salvaguardar a autenticidade dos testes.

 

  • Trilha de auditoria e 21 CFR Parte 11

Completo com uma trilha de auditoria não volátil e controles de acesso de usuário baseados em vários-níveis-. Cada modificação de parâmetro e evento do sistema é rastreado, satisfazendo totalmente a conformidade com registros eletrônicos e assinaturas AEC-Q100 e FDA 21 CFR Parte 11.

 

  • Integração e automação LIMS

Possui portas Ethernet/RS485 integradas com suporte aos protocolos Modbus e OPC{2}}UA para integração perfeita com software LIMS corporativo, automatizando a implantação de perfis de teste e uploads de dados para eliminar erros de gravação manual.

 

Obtenha sua solução personalizada de qualificação de semicondutores
 

Acelere a qualificação de embalagens de IC e o roteiro de zero{0}}defeitos. Esteja você validando a resistência à delaminação da embalagem, executando o HAST para classificação de nível de sensibilidade à umidade (MSL), testando a fadiga da junta de solda no nível da placa-ou realizando a triagem de estresse automotivo AEC-Q100, compartilhe seus perfis de qualificação conosco abaixo. Nossos engenheiros de aplicação de semicondutores fornecerão uma configuração de câmara personalizada, uma estratégia de integridade térmica/de dados e uma matriz de referência cruzada-de conformidade com os padrões em 24 horas.

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