環 氧 成 型 模 料 對 構 裝 後 晶 片 可 靠 度 的 影 響 5392.3 實 驗 步 驟2.3.1 封 裝 樹 脂 性 質 測 試SEM 結 構 觀 察 : 先 將 三 種 封 裝 樹 脂 (EMC) 在 室 温 回 温 24 hours, 再 將 EMC 放 置 烤 箱 由 室 温 升 至 175℃ 烘 烤 5hours、 試 片 灌 模 封 膠 後 固 化 , 再 進 行 切 割 、 研 磨 、 抛 光 完 成 後 以 掃 瞄 式 電 子 顯 微 鏡 檢 視 EMC之 SiO 2 結 構 。2.3.2 構 裝 產 品 可 靠 性 之 鑑 定( 一 ) 吸 濕 及 去 濕 之 測 試Table2-3 為 吸 濕 之 條 件 , 分 別 為 Level I(85 o C/85%)、Level II(85 o C/60%) 及 Level III(30 o C/60%) 等 級 不 同 溫度 、 濕 度 及 時 間 500 小 時 , 依 照 IPO/JEDEC J-STD-020D 為 依 據 :1. 吸 濕 率 :將 三 種 封 膠 後 產 品 SOP8(150mil) 各 取 10pcs, 按 照 以 下 步 驟 :a. 先 行 做 烘 烤 (125 o C/24hours)b. 稱 重 (W 0 )c. 置 入 吸 濕 槽 中 、 依 照 以 下 時 間 0/2/4/8/16/24/48/72/96/120/144/168/192/300/400/500 小 時 測 其 重 量 (W t ),再 以 下 公 式 求 得 吸 濕 率 :吸 濕 率 =[(W t )-(W 0 )/(W 0 )] x 100 % (2.1)W t : 產 品 吸 濕 t 時 間 的 重 量W 0 : 產 品 烘 烤 時 的 重 量Table 2-3 吸 濕 之 條 件Level Temperature ( o C) Humidity (%) Time (Hour)I 85 85 500II 85 60 500III 30 60 5002. 去 濕 率 :將 Table 2-3 吸 濕 三 個 Level 之 等 級 不 同 條 件 之 樣 品 置 入 烤 箱 中 進 行 烘 烤 125 ℃、 依 照 以 下 時 間 0 / 2 / 4 / 8/ 16 / 24 小 時 測 其 重 量 。( 二 ) 可 靠 度 試 驗將 這 三 種 EMC 之 環 保 材 料 封 裝 成 Package SOP8(150mil) 進 行 可 靠 度 試 驗 (Reliability test), 可 靠 度 試 驗 先進 行 環 境 壽 命 試 驗 前 處 理 然 後 再 進 行 環 境 壽 命 試 驗 。加 速 老 化 試 驗 ( 環 境 壽 命 試 驗 前 處 理 ):1. 將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 以 40 倍 顯 微 鏡 檢 查 外 觀 , 須 無 任 何 損 傷 。2. 將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 使 用 超 音 波 探 傷 儀 (Scanning Acoustic Tomography,SAT), 依 sample 特 性 選用 75MHz 探 頭 檢 測 Compound 與 chip、inner lead and die pad 各 界 面 間 有 無 脫 層 現 象 。3. 取 不 鏽 鋼 鐵 盤 置 具 將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 平 均 分 散 擺 放 其 上 , 將 其 放 入 温 度 循 環 試 驗 (TCT) 機 台 中 , 試驗 條 件 低 温 -65 ℃ /15min ~ 高 温 +150 ℃ /15min,-65℃ 停 留 10 分 鐘 在 5 分 鐘 內 升 温 到 150℃, 在 150℃ 停 留10 分 鐘 在 5 分 鐘 內 降 温 到 -65℃, 每 cycle 需 要 30 分 鐘 , 如 此 這 樣 循 環 5cycles。
540林 益 生 、 許 蓁 容 、 何 宗 漢 、 伍 玉 真 、 鄧 希 哲4. 將 上 一 個 步 驟 完 成 樣 品 取 出 , 放 入 烤 箱 中 , 烘 烤 試 驗 條 件 125+5/-0℃、24hrs。5. 將 上 一 個 步 驟 完 成 樣 品 取 出 放 入 吸 濕 槽 中 , 依 照 國 際 規 範 Level III 測 試 條 件 設 定 溫 度 30℃、 溼 度 60%、192hrs 進 行 實 驗 , 時 間 到 取 出 將 其 置 放 在 室 溫 下 15 分 鐘 後 、4 小 時 內 進 行 下 一 步 驟 。6. 參 照 國 際 規 範 JESD22-A113-F 設 定 IR 條 件 for 260 ℃ +2/ -0℃, 將 承 載 樣 品 不 鏽 鋼 置 具 放 於 紅 外 線 迴 焊 爐機 台 內 , 執 行 IR260℃ 三 次 。7. 將 上 一 個 步 驟 完 成 , 使 用 超 音 波 探 傷 儀 SAT 依 樣 品 特 性 選 用 75MHz Transducer 再 次 檢 測 Compound 與chip、inner leadand die pad 各 界 面 間 有 無 脫 層 現 象 , 並 執 行 Cross-section 及 SEM 觀 察 其 變 化 。 將 完 成加 速 老 化 實 驗 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 , 分 組 執 行 環 境 壽 命 試 驗 温 度 循 環 試 驗 (TCT)、 冷 熱 衝 擊 試 驗(TST)、 壓 力 鍋 試 驗 (PCT)、 高 温 儲 存 壽 命 測 試 (HTSL)、 高 加 速 應 力 試 驗 (HAST)。將 完 成 加 速 老 化 實 驗 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 , 分 組 執 行 環 境 壽 命 試 驗 温 度 循 環 試 驗 (TCT)、 冷 熱 衝 擊試 驗 (TST)、 壓 力 鍋 試 驗 (PCT)、 高 温 儲 存 壽 命 測 試 (HTSL)、 高 加 速 應 力 試 驗 (HAST)。( 三 ) 環 境 壽 命 試 驗1. 溫 度 循 環 試 驗 (Temperature Cycling Tester, TCT)(Air to Air)將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 置 於 溫 度 循 環 試 驗 機 內 , 以 低 溫 、 高 溫 空 氣 對 流 方 式 之 循 環 進 行 試 驗 。設 定 條 件 為 低 溫 -65 ℃ /15min ~ 高 溫 +150 ℃ /15min、-65℃ 停 留 10 分 鐘 在 5 分 鐘 內 升 温 到 150℃, 在 150℃ 停留 10 分 鐘 在 5 分 鐘 內 降 温 到 -65℃, 每 cycle 需 要 30 分 鐘 , 完 成 1000cycle 用 SAT 檢 查 。2. 冷 熱 衝 擊 試 驗 (Thermal Cycling Tester, TST) (Liquid to Liquid)將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 置 於 溫 度 循 環 試 驗 機 內 , 以 低 溫 、 高 溫 液 體 傳 導 方 式 之 循 環 進 行 試 驗 。設 定 條 件 為 低 溫 -65 ℃ /5min ~ 高 溫 +150 ℃ /5min、 每 cycle 需 要 10 分 鐘 , 完 成 200cycle 用 SAT 檢 查 。3. 壓 力 鍋 試 驗 ( Pressure Cook Test, PCT)將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 置 於 壓 力 鍋 試 驗 機 內 , 以 高 溫 、 定 壓 方 式 進 行 試 驗 。 設 定 條 件 為 溫 度121+/-1℃、 溼 度 100%、2atm、168 小 時 , 完 成 PCT 168 小 時 用 SAT 檢 查 並 執 行 Cross-section 及 SEM 觀察 其 變 化 。4. 高 温 儲 存 壽 命 測 試 (High Temperature Storage Life, HTSL)將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 置 於 高 溫 儲 存 試 驗 機 內 進 行 高 溫 儲 存 試 驗 。 設 定 條 件 為 溫 度 150℃、1000小 時 , 完 成 1000 小 時 用 SAT 檢 查 。5. 高 加 速 應 力 試 驗 (High Accelerated Stress Tester, HAST)將 三 種 封 膠 SOP8(150mil) 樣 品 置 於 高 温 高 濕 試 驗 機 內 進 行 吸 濕 試 驗 。 設 定 條 件 為 溫 度 130℃、 溼 度85%、96 小 時 , 完 成 96 小 時 用 SAT 檢 查 。( 四 ) 構 裝 產 品 迴 焊 升 温 斜 率 試 驗 之 SAT 檢 測由 可 靠 度 試 驗 之 SAT 結 果 脫 層 最 輕 微 樣 品 , 將 樣 品 依 JEDEC J-STD 020D 規 範 進 行 precondition LevelIII(30 ℃ /60%/192 小 時 ) 後 , 再 依 如 Table 2-4 迴 焊 升 温 斜 率 0.5~1.0 ℃ /sec、1.0~1.5 ℃ /sec、1.5~2.0 ℃ /sec 及2.0~2.5 ℃ /sec 四 種 不 同 迴 焊 升 温 斜 率 作 實 驗 , 將 這 四 種 不 同 迴 焊 升 温 斜 率 實 驗 樣 品 再 進 行 SAT 檢 測 。