Qualification de rodage et de fiabilité

La qualification de fiabilité démontre l'aptitude d'un produit microélectronique ou d'un circuit intégré à être utilisé sur le terrain et aide nos clients à mieux comprendre les mécanismes fondamentaux d'usure, à détecter la marginalité de la conception combinée à la dérive des paramètres et à déterminer les taux de défaillance dus à des défauts de fabrication latents. EAG fournit des méthodologies de qualification de fiabilité basées sur les contraintes et de qualification de fiabilité basées sur les connaissances basées sur les normes de l'industrie. Celles-ci techniques de test de fiabilité comprennent le test de durée de vie en fonctionnement à haute température (HTOL), le choc thermique, le préconditionnement, le biais de température et d'humidité, le test de contrainte de température et d'humidité hautement accéléré (HAST), et plus encore. Nous pouvons personnaliser les conditions de test pour répondre à vos besoins de qualification IC.

Nous avons aussi un interne Services de conception et d'assemblage de circuits imprimés équipe pour toutes les planches à roder, les planches HAST ou les luminaires personnalisés qui peuvent être nécessaires. EAG a optimisé nos services, donc peu importe si vous avez besoin d'une valeur maximale et d'une réponse rapide ou de services externalisés complets, les ingénieurs de fiabilité expérimentés d'EAG peuvent créer des plans de qualification et effectuer des tests pour répondre à vos exigences dans le strict respect des spécifications JEDEC et MIL-STD applicables.

Notre laboratoire de qualification de rodage et de fiabilité est l'un des meilleurs du pays, avec plus de 75 chambres et fours, des contrôles de sécurité ESD stricts, des audits de routine et un personnel d'ingénierie dédié pour vous fournir toutes les qualifications de rodage et d'emballage. , qualification de processus et autres données de fiabilité dont vous avez besoin. Nos procédures de service de laboratoire sont accréditées ISO 17025 et certifiées DSCC. Nous suivons les normes de l'industrie, telles que JEDEC, Mil-Std, AEC, ainsi que les exigences spécifiques des clients. Tous les équipements utilisent un outillage traçable NIST et des profils contrôlés et calibrés.

Test basé sur le stress
La méthodologie de qualification basée sur le stress fournit une approche large pour identifier les mécanismes de défaillance des circuits intégrés et est un outil puissant pour aider les ingénieurs à identifier les dispositifs qui peuvent échouer dans des conditions d'utilisation normales. Les cycles thermiques et les tests de contrainte de polarisation/humidité sont des conditions rencontrées par de nombreux produits, et les conditions de test sont conçues pour accélérer les défaillances par rapport aux conditions de terrain.

Tests basés sur les connaissances
La méthodologie de qualification basée sur les connaissances est basée sur la détection et la compréhension de mécanismes de défaillance spécifiques. Lorsqu'un mécanisme de défaillance est connu, des tests accélérés peuvent être conçus pour détecter ces défaillances avant de placer un produit sur le terrain.

Nos méthodes de test incluent:

Classification de la sensibilité à l'humidité / au reflux

Ce test est utilisé pour déterminer le niveau de classification des dispositifs à montage en surface (SMD) à semi-conducteurs non hermétiques qui sont sensibles aux contraintes induites par l'humidité, afin qu'ils puissent être correctement emballés, stockés et manipulés pour éviter tout dommage pendant l'assemblage, la refusion de la soudure opérations de fixation et/ou de réparation. Cela déterminera le niveau de classification qui doit être utilisé dans le préconditionnement. Spécifications applicables : IPC/JEDEC J-STD-020

Préconditionnement

Le préconditionnement consiste à mesurer la résistance des dispositifs montés en surface non hermétiques à l'absorption d'humidité dans le pire des cas, suivi d'un cycle du processus de soudage et de deux cycles de reprise. Un échantillon statistique de pièces est inspecté au microscope acoustique avant et après préconditionnement. Avant de subir le test de polarisation température-humidité, le test de cycle de température, le test de choc thermique, le test d'autocuiseur ou le test de contrainte de température et d'humidité hautement accéléré, les dispositifs montés en surface sont soumis à un préconditionnement et doivent ensuite passer un test électrique final. Spécifications applicables : JESD22-A113

HTOL - Test de durée de vie à haute température

Le test de durée de vie à haute température (HTOL) consiste à déterminer la fiabilité des produits en accélérant les mécanismes de défaillance activés thermiquement. Les pièces du client sont soumises à des températures élevées dans des conditions de fonctionnement biaisées. Typiquement, des signaux dynamiques sont appliqués aux dispositifs sous contrainte. Le Vcc typique est la tension de fonctionnement maximale. Le test est utilisé pour prédire les taux de défaillance à long terme. Tous les échantillons de test doivent réussir un test électrique final avant le test HTOL. Spécifications applicables : JESD22-A108, méthode MIL-STD-883 1005.8, EIAJ-ED4701-D323.

HTSL - Test de durée de vie à haute température

Le test de durée de conservation à haute température mesure la résistance du dispositif à un environnement à haute température simulant un environnement de stockage. La température de contrainte est généralement réglée sur 125 ° C ou 150 ° C pour accélérer l’effet de la température sur les échantillons de test. Lors du test, aucune polarisation de tension n'est appliquée aux dispositifs. Spécifications applicables: JESD22-A103, MIL-STD-883, méthode 1008

Cycle de température

Les tests de cycle de température accélèrent les défaillances par fatigue dans un système de matrice et d'emballage spécifique. Les mécanismes de défaillance typiques comprennent la fissuration de la puce, la fissuration du boîtier, la défaillance de la liaison filaire et la fatigue des soudures d'interconnexion de premier ou de deuxième niveau. Le cycle de température est effectué dans des systèmes à une, deux ou trois chambres qui contrôlent la température de l'air et le taux de rampe. Dix conditions de température différentes et quatre modes de trempage différents sont spécifiés, et la combinaison des conditions de température et du mode de trempage dépend des exigences du client. Spécifications applicables : JESD22-A104, méthode MIL-STD-883 1010.7

Choc thermique

Les tests de choc thermique sont similaires aux tests de cycle de température, sauf que dans les tests de choc thermique, une contrainte supplémentaire est fournie : un changement soudain de température dû à un temps de transfert rapide. Ainsi, le test peut détecter les mécanismes de défaillance causés par les transitoires de température et les gradients de température. Le système dispose de deux bains de fluorocarbure inertes qui sont maintenus aux températures extrêmes décrites dans les spécifications. Quatre combinaisons différentes de températures de bain et de temps de séjour sont spécifiées, et les ingénieurs EAG peuvent vous aider à choisir les conditions applicables à votre pièce. Spécifications applicables : JESD22-A106, méthode MIL-STD-883 1011.9

Test d'interconnexion de niveau 2nd

Le cycle de température air-air des véhicules d'essai fournis par le client est effectué pour déterminer les performances et la fiabilité des joints de soudure de 2e niveau. Ce type de test établit différents niveaux de performance et de fiabilité des fixations de soudure des dispositifs à montage en surface sur des structures de circuits rigides, flexibles et rigides-flex. Spécifications applicables : IPC 970.

Température humidité biais

Le test température-humidité-biais est un test environnemental conçu pour accélérer la corrosion et la croissance dendritique. Il s'agit d'une alternative au test de résistance aux hautes températures et à l'humidité (HAST). Bien que le biais soit appliqué, la pièce est généralement placée dans un état de faible puissance afin d'accélérer les mécanismes de défaillance intéressants tout en minimisant l'auto-échauffement.

La durée du test est de 1008 heures, avec des lectures (tests électriques finaux) aux heures 168 et 504 au cours du test. La température de contrainte est de 85 ° C et l’humidité relative est de 85%. Les tests doivent être effectués au plus tard 48 heures après la fin de la période de ralentissement.

La tension de polarisation est généralement la tension de fonctionnement maximale. Deux types de biais peuvent être appliqués en fonction de celui qui est le plus grave: un biais continu ou un biais cyclé.

Les échantillons de dispositifs montés en surface doivent subir un préconditionnement et réussir un test électrique final avant le test de souillure.

Nous disposons de chambres d'essais température-humidité qui répondent aux exigences de la norme JESD22-A100D, y compris les conditions de température, d'humidité relative et de rampe. Veuillez nous contacter pour en savoir plus ou soumettre votre produit à des tests. Spécifications applicables : JESD22-A100D, EIAJ-IC-121-17.

HAST - Test de contrainte de température et d'humidité fortement accéléré

Le test de résistance à la température et à l'humidité hautement accéléré (HAST) accélère les mêmes mécanismes de défaillance que le test d'humidité relative 85 ° C / 85%. Les conditions de test typiques sont 130 ° C / 85% d'humidité relative, sous pression et sans condensation. L'essai accélère la pénétration d'humidité à travers le matériau de protection externe (encapsulé ou scellé) ou le long de l'interface entre le matériau de protection externe et le conducteur métallique qui le traverse. Des échantillons de dispositifs montés en surface sont soumis à un préconditionnement et à un test électrique final avant le test de contrainte fortement accéléré de température et d'humidité. Spécifications applicables: JESD22-A110 (polarisé), JESD22-A118 (non biaisé).

Test autoclave ou autocuiseur

Le test autoclave ou autocuiseur pour circuits intégrés est un test environnemental qui mesure la résistance des échantillons à la pénétration de l'humidité. Il s'agit d'un test hautement accéléré non biaisé qui utilise des conditions de pression, d'humidité et de température pour forcer l'humidité à pénétrer dans l'emballage. Les conditions de test sont 121 ° C / 100% d'humidité relative, sous pression, avec condensation.

Des échantillons de dispositifs à montage en surface sont soumis à un préconditionnement et à un test électrique final avant le test de l'autocuiseur. Après le test de l'autocuiseur, les fils des échantillons de test peuvent être nettoyés avant le test électrique final. Les tests doivent être effectués au plus tard 48 heures après la fin de la décélération.

Ce test est généralement utilisé pour évaluer de nouveaux packages de circuits intégrés ou lorsque des modifications ont été apportées aux matériaux du package. Le test en autoclave permet de découvrir les faiblesses de l'emballage telles que la délamination ou la corrosion par métallisation. Le but du test en autoclave non biaisé est d'évaluer la résistance à l'humidité des boîtiers IC non hermétiques et d'identifier les défaillances à l'intérieur du colis.

Notre chambre d'autoclave répond aux normes JESD22-102 pour une chambre de pression qui peut maintenir une température et une humidité relative spécifiées. Bien que 96 heures soient typiques pour ce test, les conditions peuvent aller de 24 heures (condition A) à 336 heures (condition F).

D'autres tests faisant partie de la qualification de fiabilité peuvent inclure : le préconditionnement, le HTOL, le HTSL, les cycles de température et le choc thermique. Spécifications applicables : JESD22-A102, EIAJ-IC-121-1.

Essais mécaniques

EAG effectue divers tests mécaniques sur les emballages de produits afin d'évaluer leur robustesse. Ces tests comprennent:

  • Dimensions physiques (Méthode B100)
  • Marquer la permanence
  • Intégrité du plomb (Méthode B105)
  • Soudabilité (méthode B102)
  • Résistance à la chaleur de soudure (Méthode B106 — Conditions A et B)
  • Résistance aux solvants (Méthode B107)
  • Force de cisaillement/adhérence
  • Choc mécanique (Méthode B104)
  • Vibration, fréquence variable (Méthode B103)
Test des emballages hermétiques

EAG effectue à la fois des tests de fuite fine et de fuite brute des colis. Le test d'intégrité des joints est crucial pour les emballages hermétiques dans les applications militaires, spatiales et commerciales. Une perte d'herméticité est un problème de fiabilité et permettra à l'humidité et aux contaminants de pénétrer dans la cavité de l'emballage, ce qui raccourcira la durée de vie du dispositif.

Les tests de fuite brute et fine sont tous deux effectués conformément au MIL-STD 883.

Qualification de fiabilité CSP

La miniaturisation des systèmes, en particulier sur le marché de l'électronique grand public, est à l'origine du développement de technologies de conditionnement avancées destinées à des produits plus minces, plus petits et moins énergivores. Cela a augmenté l'utilisation de paquets d'échelle de puce (CSP), qui ont essentiellement la même taille que le dé. Les substrats CSP deviennent également plus minces pour supporter les composants électroniques dans lesquels ils sont insérés.

Malheureusement, les avantages de taille qui rendent les CSP si attrayants les rendent également fragiles et susceptibles d’être endommagés lors de la manipulation. Cela peut entraîner des déchirures, des fissures et des dommages à la balle dus à la manipulation ou à la gaine.

En règle générale, le processus de qualification de la fiabilité CSP doit traiter quatre problèmes clés:

  • Manipulation
  • Contrôle qualité entrant et sortant (IQC / OQC)
  • Socketing
  • Stress tests impartiaux

EAG a mis au point la solution à ces problèmes en combinant a) des processus spécialisés, b) des supports et d’autres montages personnalisés en guise d’alternative aux sockets et aux cartes filles, et c) une formation des opérateurs couvrant tous les aspects du processus de qualification.

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