塑封半導體器件的可靠性保證措施

摘 要:為了降低塑封半導體器應用于高可靠性產品領域中的質量風險，采用質量細化分析方法，針對塑封半導體器件本身在材料、結構等方面的特點，做了塑封半導體器件失效模式與機理的原理探討。得出器件應用于產品前，應該進行溫度適應性評估、二次篩選以及破壞性物理分析等先期工作。關鍵詞:塑封半導體器件; 可靠性; 溫度適應性評估; 二次篩選; 破壞性物理分析

中圖分類號:TN304.05-34文獻標識碼:B

文章編號:1004-373X(2010)16-0164-02

Assurance Measures for Reliability of Plastic Semiconductor Components

ZHANG Zhen-jian， LIU Wen-yuan

(China Aeronautical Computing Technique Research Institute，Xi’an 710068，China)

Abstract:In order to reduce the application risk of the plastic semiconductor components used in the field of high-reliability products， the method of detailed analysis of quality is adopted， aiming at the material and structure characteristics of semiconductor components， somefailure modes and principles of plastic semiconductor components are discussed. The conclusion is as follows: before the semiconductor components areapplied to products， the temperature adaptability evaluation， the secondary screening and destructive physical analysis should be conducted.Keywords:plastic semiconductor component; reliability; temperature adaptability evaluation; secondaryscreening;destructive physical analysis

收稿日期:2010-03-19

由于塑封半導體器件的體積、重量、價格等方面的優勢，近年來廣泛應用于國民生產的各個方面[1]。受這種趨勢推動，生產廠家加大了塑封半導體器件研制生產的投入，塑封半導體器件逐漸具備了種類全面、高性能、高精度、高集成度等特點，并且通過使用新型的環氧材料，進行更為嚴謹的工藝控制等措施，塑封半導體器件的可靠性也有所提高。但是由于塑封半導體器件本身是一種非氣密性封裝形式，當將其應用在對可靠性要求較高的領域時，仍要謹慎對待，必須針對塑封半導體器件的固有失效模式，確定嚴格的質量保證方案[2-5] 。

1 塑封半導體器件的失效模式及機理分析

引起塑封半導體器件失效的主要誘因包括封裝材料固有的吸潮性，封裝材料與芯片熱膨脹系數的差異和生產工藝控制不當造成的芯片粘接缺陷、封裝缺陷等。主要的失效機理有爆米花效應、腐蝕、熱膨脹系數不匹配導致的失效等[6]。

1.1 爆米花效應以及腐蝕