電子封裝快速熱疲勞可靠性的研究.pdf

1、目前電子工業(yè)進行熱疲勞測試時均遵循一定的標準,測試設(shè)備為高低溫循環(huán)箱,一次溫度循環(huán)的時間為15min～2h,一次測試的周期偏長。本文針對傳統(tǒng)電子封裝熱疲勞測試周期偏長的缺點提出了一種新的測試方法──快速熱疲勞測試,并按照這一設(shè)想設(shè)計制造了一臺快速熱疲勞測試儀。最終運行結(jié)果表明,所研制的快速熱疲勞測試儀能在10s或更短的時間內(nèi)將樣品由室溫加熱至200℃,能在10s或更短的時間內(nèi)由200℃冷卻至設(shè)定溫度。
　　傳統(tǒng)的熱疲勞測試樣品為封

2、裝好的器件或組件,焊點的失效機制是疲勞與蠕變的兩種損傷共同累積的結(jié)果,然而焊料本身在變化的溫度場作用下也會發(fā)生疲勞行為,這種變化無法在傳統(tǒng)實驗下觀察到。為此本文設(shè)計了無應(yīng)力束縛的單焊點樣品,并用研制的快速熱疲勞測試儀研究了Sn3.0Ag0.5Cu/Cu單焊點樣品在快速熱疲勞測試中微觀組織及界面IMC的演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)焊料內(nèi)部的Cu6Sn5會逐漸長大,Ag3Sn會逐漸由短棒狀變成顆粒狀。且溫度條件中最高溫度高時 IMC的生長速率會提高。

3、IMC的生長與累積保溫時間的平方根大致滿足線性關(guān)系,滿足Fick擴散定律。隨著快速熱疲勞測試時最高溫度的提高以及溫度變化速率的增加,相同時間快速熱疲勞測試后IMC生長速率也會相應(yīng)提高,這為優(yōu)化現(xiàn)有的熱疲勞測試溫度曲線提供了思路。
　　研究了快速熱疲勞測試對LED封裝可靠性的影響。LED的光通量隨著快速熱疲勞測試的進行會逐漸降低,且溫度變化范圍大時光通量下降的更快。在不通電進行快速熱疲勞測試的條件下,LED的峰值波長與正向電壓均有小