PCB線路板MSL的考核及分析

一、結(jié)果的解釋

(1)故障判斷規(guī)則的詳細描述

如果一個或多個測試樣品因以下缺點而不合格，包裝的組件可被判斷為不合格。懷采納的判斷是：

1.光鏡放大40倍可以看到外觀開裂。

2.電氣測試失敗。

3.內(nèi)部裂紋已經(jīng)穿過關(guān)鍵位置，如線、第一個播放點或第二個展平點。

4.內(nèi)部裂紋從任何金手指焊盤延伸到其他內(nèi)部金屬位置。

5.裂紋發(fā)生在機體內(nèi)，使得機體內(nèi)的任何金屬部位都到達封裝的外表面，2/3的距離已經(jīng)受到裂紋的影響。

6.如果包裝的平整度出現(xiàn)翹曲、膨脹或肉眼可見的鼓包，但部件仍能滿足共面性和貨架高度的要求，則仍應判定為合格。

1.左邊是早期金屬三腳架IC的布線情況，右邊是BGA有機板芯片的布線情況。

(1)當c-Sam  超音波掃描顯微鏡發(fā)現(xiàn)內(nèi)部裂紋時，可解釋為無效，或在指定點繼續(xù)進行顯微切片驗證。

(2)當包裝對垂直裂紋非常敏感時，應對模具包裝或外觀上有近似裂紋的包裝進行顯微切片驗證。

(3)如果發(fā)現(xiàn)貼片密封失效，應通過提高密封原來的濕敏水位來測試另一組全新樣品。

(4)當檢驗中的部件已通過上述六項要求，且經(jīng)美國材料試驗學會或其方法檢驗后未發(fā)現(xiàn)分層或裂紋時，該部件的MSL檢驗應視為通過。

2.左圖為芯片上第一個焊線點之前，鋼嘴伸出一個短金線熔化成一個金球，然后壓焊在固定點上。右圖為芯片I/0上的焊點。

3.這是在承載板的前表面穩(wěn)定之后的真實物體的放大視圖，然后在外圍焊盤上執(zhí)行金線的第二展平點。

PCBA加工

(二)第二學位考試的合格標準

為了了解分層和開裂對密封可靠性的影響，包裝行業(yè)必須再參加三次二級考試，以了解它們的影響程度。這三項考試的內(nèi)容如下：

a、根據(jù)以下詳細做法，找出兩次檢查之間的裂紋層從“預吸濕”到“回流焊完成”發(fā)生了什么樣的劣化。

B.根據(jù)JESD22-A113和JESD  47評估可靠性。

c、按原半導體生產(chǎn)廠家出廠方法進行深入評價或復試。

至于可靠性評估的內(nèi)容，必須包括壓力測試、歷史一般數(shù)據(jù)分析等數(shù)據(jù)，原020C的附錄是實施這一通過標準的邏輯思維圖。

此外，當貼片封裝通過后續(xù)的電氣測試時，在安晶區(qū)散熱器和芯片底面發(fā)現(xiàn)裂紋。但是，如果在其他區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)裂紋和分層，并且貼片仍然能夠滿足尺度的標準，則貼片可以被視為通過了MSL的復試層級。

4.這兩張圖是多芯片架空堆疊多層立體布線的復雜圖。

所有失敗的都要進一步分析，要確認失敗原因與濕度敏感度直接相關(guān)。當回流焊后未發(fā)現(xiàn)濕敏水故障時，待測封裝元件可獲得MSL認證。

5.左邊是腹部帶引腳的封裝元件與背面接線芯片及其接收插座匹配情況的物理圖。

右邊是中心散熱芯片和大功率散熱BGA共面引腳的側(cè)視圖。

第二，分級包裝

當印章能通過“一級”兩項考試，說明印章與濕度敏感度無關(guān)，不需要刻意進行干包裝。但是，如果密封未通過“一級”頂級檢查，但仍達到高MSL  層級，則仍應歸類為水分敏感產(chǎn)品，必須按照J-STD-033進行干式包裝。如果密封只能通過最低級別的六級考試，則應歸類為極度水分敏感層級，即使是干燥包裝也很難保證其安全性。當這些產(chǎn)品交付時，必須通知客戶它們的濕度敏感特性，并且必須貼上警告標簽，說明它們必須在回流焊接之前根據(jù)標簽的說明進行烘焙和除濕，或者它們根本不應該直接焊接在印刷電路板板面上，而是應該采用插入式互連組件。至于最小預烘焙溫度和時間，必須取決于待測試部件的除濕結(jié)果。

3.可選重量增加或減少的分析

吸濕后增重的分析對于工廠臨時儲存的“現(xiàn)場時限”極其有價值。該術(shù)語指的是從干燥封裝折疊到回流焊中某些水分吸收“周期”足以對封裝產(chǎn)品造成損壞的時間。該領(lǐng)域的這一時期被稱為地板壽命。另外，除濕的減重分析對于確定除濕所需的烘焙時間非常有幫助。這兩種分析的實踐可以通過從樣品中選擇10個密封件，并將它們的平均讀數(shù)作為參考數(shù)據(jù)來進行。計算方法如下：

最終增重=(濕重和干重)/干重

最終重量損失=(濕重干重)/濕重

中期增重=(當前體重干重)/干重

低中期失重=(濕重-現(xiàn)在重量)/濕重

這里的“濕”是一個相對的概念，是指被封裝的元器件在特定的溫度和濕度環(huán)境下放置了一定的時間后，已經(jīng)吸收了水分。至于‘干’，是一種說法，就是在125的高溫下保存，測試后不能再去除更多水分。

(1)吸濕曲線

此圖橫軸(X軸)為吸濕時間，初期可設(shè)定在24小時內(nèi)，后期可延長至10天，直至無癥狀。縱軸(V軸)是體重增加的變化，可以是從零增重到飽和體重增加。通常在‘雙八五溫濕度測試’中，按照上述公式可以達到的飽和增重約為0.3%-0.4%。

1.干重精確稱重

樣品應在125的烘箱中放置48小時以上，取出并冷卻后1小時內(nèi)，在天平上以1g的精度稱量干重。對于較小的組件，干重應在30分鐘內(nèi)準確稱重。

2.飽和濕重的精確描述

稱重干重后，可將密封件放在干凈干燥的托盤中，并送到所需的溫度和濕度環(huán)境中進行吸濕。吸濕后取出封口，室溫下冷卻15分鐘以上但不超過1小時。在這個穩(wěn)定期一定要稱濕重。但高度小于1.5mm的小塊，不宜超過30分鐘。第一次稱量濕重后，密封物應送回溫濕度箱繼續(xù)吸收水分(箱外停留時間不得超過2小時)。反復稱量濕重，直至腳數(shù)穩(wěn)定。

(2)、除濕曲線

這個XY曲線的x-時間軸共區(qū)分為12個小時，v軸的重量變化可以從0到上述飽和失重。方法是將吸濕飽和的封條從溫濕度箱中取出，在室溫下穩(wěn)定15分鐘至1小時，然后送入烘箱，在給定的溫度和時間下烘烤，驅(qū)除水分。然后取出冷卻，1小時內(nèi)完成初步稱重。之后送回烘箱繼續(xù)除濕稱重，直到水分達到恒重，即可得到除濕曲線。