集成电路芯片封装与测试：气密性与可靠性解析

"半导封装测试-集成电路芯片封装第十五讲.ppt" 集成电路芯片的封装是确保其功能完整性和长期可靠性的关键步骤。在本讲座中，我们深入探讨了半导体封装测试和气密性封装技术。桂林电子科技大学职业技术学院的课程内容涵盖了封装可靠性工程的基本概念。 首先，气密性封装是为了防止外部污染物和腐蚀对芯片造成损害，它分为完全气密性和近气密性两种。常用的封装材料包括陶瓷、金属和玻璃，每种材料都有其独特的特性和应用。金属气密性封装则进一步细分为平台插入式、腔体插入式、扁平式和圆形金属封装等形式。 课程回顾了“浴盆曲线”，这是一种表示失效率随时间变化的关系曲线，常用来描述电子产品的可靠性。企业通常在封装后对芯片进行质量测试和可靠性测试。质量测试关注产品的可用性，而可靠性测试则评估产品的耐用性，可能涉及破坏性实验。 可靠性测试项目包括但不限于热致失效测试，这通常涉及到长时间高温或温度循环，模拟产品在PCB制造、组装和工作过程中可能遇到的热应力。机械失效测试关注过载、冲击和振动对产品的影响。电子组装失效机理主要包括元器件、PCB和互连焊点的失效，其中热致失效是最主要的问题。 电化学失效是另一个重要的失效机理，例如导电污染物导致的桥接、电化学腐蚀、导电阳极丝生长和锡须(Tinwhiskers)问题。为了解决这些问题，预处理测试（Precon测试）变得至关重要。Precon测试在产品出厂前模拟其在运输、储存等环境下的条件，确保产品到达客户时的完好状态。 预处理测试流程包括产品抽样、电气性能和内部结构检查、温度循环测试（T/C测试）来模拟运输过程、水分干燥处理以模拟真空包装、恒温放置吸湿以及模拟焊接后的电气特性和内部结构测试。通过这一系列严格的测试，产品才能被认为具备进入市场所需的可靠性标准。