PCTテストの目的と応用（2）

PCTテストの目的と応用（2）

θ 10℃ルール:

製品寿命について議論する場合、一般的に[θ10℃ルール]という表現が使われ、簡単に説明すると[10℃ルール]と表現でき、周囲温度が10℃上昇すると、製品寿命は半分に短縮され、周囲温度が20℃上昇すると、製品寿命は4分の1に短縮されます。 このルールは、温度が製品の寿命（故障）にどのように影響するかを説明できます。反対に、製品の信頼性テストでは、周囲温度を上げて故障現象を加速させる、さまざまな加速寿命老化テストにも使用できます。

湿気による故障の原因:

水蒸気の浸入、ポリマー材料の脱重合、ポリマーの結合能力の低下、腐食、キャビテーション、ワイヤはんだ接合部の剥離、リード間の漏れ、ウェーハとウェーハの結合層の剥離、パッドの腐食、メタライゼーション、またはリード間の短絡。電子パッケージの信頼性に対する水蒸気の影響：腐食による破損、層間剥離、ひび割れ、プラスチックシーリング材料の特性の変化。

PCB の PCT 故障モード:

ブリスター、クラック、SR 剥離。

半導体のPCT試験：

PCT は主に半導体パッケージの耐湿性をテストするためのもので、テスト対象の製品は過酷な温度、湿度、圧力環境テストに置かれます。半導体パッケージが良好でない場合、水分はコロイドまたはコロイドとワイヤフレームのインターフェースに沿ってパッケージ内に浸透します。一般的なインストールの原因: ポップコーン効果、動的金属化領域の腐食による開回路、パッケージ ピン間の汚染による短絡... およびその他の関連問題。

IC半導体のPCT信頼性評価:

DA エポキシ、ワイヤーフレーム材料、シーリング樹脂の腐食障害および IC: 腐食障害 (水蒸気、バイアス、不純物イオン) により、IC アルミ線の電気化学的腐食が発生し、アルミ線の開回路とマイグレーションの成長につながります。

プラスチック封止半導体の湿気腐食による故障現象：

アルミニウムおよびアルミニウム合金は安価で加工が簡単なため、通常は集積回路の金属線として使用されます。集積回路の成形プロセスの初期から、水とガスがエポキシ樹脂を浸透してアルミニウム金属線の腐食を引き起こし、開回路現象が発生します。これは品質管理にとって最大の頭痛の種となります。異なるエポキシ樹脂材料の使用、プラスチック封止技術の改善、不活性プラスチック封止フィルムの改善など、さまざまな改善を通じて製品品質を向上させるためのさまざまな努力が行われてきましたが、半導体電子機器の小型化が急速に進むにつれて、プラスチック封止アルミニウム金属線の腐食問題は依然として電子産業における非常に重要な技術トピックです。

アルミ線の腐食プロセス：

①プラスチックのシーリングシェルに水が浸透→樹脂と電線の隙間に水分が浸透

②水がウェーハ表面に浸透し、アルミニウムの化学反応を起こす

アルミニウムの腐食を加速させる要因:

①樹脂材料とウエハフレーム界面の接続が不十分（各種材料の膨張率の違いによる）

②包装時に包装材が不純物や不純物イオンに汚染される（不純物イオンの出現による）

③不活性プラスチック封止フィルムに使用されている高濃度のリン

（４）不活性プラスチック封止フィルムの欠陥

ポップコーン効果:

もともとはプラスチック外装に封入されたICのことを指し、ウエハー取り付け時に使用する銀糊が水分を吸収するため、プラスチック外装が何の対策もなく密封されると、下流の組み立てや溶接で高温に遭遇すると、水が気化圧力で破裂し、ポップコーンのような音も発するため、このように名付けられました。吸収した水蒸気量が0.17%を超えると、[ポップコーン]現象が発生します。最近、P-BGAパッケージ部品が大人気で、銀糊が水分を吸収するだけでなく、シリアルボードの基板も水分を吸収し、管理が悪いとポップコーン現象がよく発生します。