IC老化测试.docx
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IC老化测试.docx
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IC老化测试
第一章测试座与老化座的区别
3、CSP封装量产测试中存在的问题
如前所述,CSP封装芯片的量产测试采用类似晶圆测试的方法进行,但是两者的区别在于:
晶圆的测试,探针是扎在管芯的PAD(通常情况下为铝金属)上,而CSP封装的测试,探针是扎到CSP封装的锡球上。
问题由此产生,在晶圆测试中铝质的PAD对探针污染很小,测试过程中不需要经常对探针进行清洁(一般测试几百上千颗进行在线清针一次即可),而CSP封装的锡球对探针污染非常严重,特别是在空气中放置一段时间后,加重了锡球的氧化,对探针的污染就更为严重,另外流过探针的电流大小也会直接影响探针和锡球之间的电气接触。
这样对探针的抗粘粘度及抗氧化能力要求很高,对于一般的探针,测试几十颗就需要对其进行清洁,否则随着沾污越来越严重,会造成探针与锡球之间的接触电阻大到2欧姆以上(一般情况下在0.5欧姆以下),从而严重影响测试结果。
对于本文所举实例而言,在负载电阻仅为8.2欧姆的情况下,这样测试得到的VOP-P及PO值仅为真实值的8.2/(8.2+2+2),既0.672倍左右,从而导致测试的严重失效,同时也会影响到THD测试值。
所以在测试过程中需要对探针进行不断的清洁动作,这样在不断的清针过程中,既浪费了测试的时间又加速了探针的老化,导致针卡寿命急剧缩短,同样也会造成测试的误判,需要通过多次的复测才能达到比较可信的测试良率。
在当前下游整机厂家对IC封装尺寸及性能的要求日益提高的情况下,无疑,目前的CSP封装以其超小的封装尺寸、优良的散热性能以及较高的性价比,当为众多消费类芯片的封装首选,但是,采用CSP封装,尤其是目前的无铅封装,给产品的量产测试带来了一定的技术难题,本文就CSP封装量产测试的基本方法、测试中存在的问题以及简单经济的解决办法稍做阐述,并举以实例,希望能够对一些正在寻求CSP测试解决方案的工程师能有一些帮助。
1、CSP封装简介CSP封装,即ChipScalePackage,芯片级封装;也称ChipSizePackage,芯片尺寸封装,如图为一9脚的CSP封装的芯片,是最近几年才发展起来的新型集成电路封装技术。
应用CSP技术封装的产品封装密度高,性能好,体积小,重量轻,与表面安装技术兼容,因此它的发展速度相当快,现已成为集成电路重要的封装技术之一。
目前已开发出多种类型的CSP,品种多达100多种;另外,CSP产品的市场也是很大的,并且还在不断扩大,与其相关的测试也在迅速发展。
2、CSP封装量产测试的基本方法
CSP封装的芯片测试,由于其封装较小,采用普通的机械手测试无法实现,目前主要采用类似晶圆测试的方法,在芯片完成置
球封装后,先不做划片,而直接用探针卡进行测试,测试完成后,再实行划片、分选和包装。
测试时探针卡固定在探针台上,
探针直接扎在CSP封装的锡球上以实现电气连接,然后测试机通过导线施加电压或波形等激励进行测试芯片的相关电气参数,
以目前CSP封装应用较多的消费类芯片手机音频功放为例,作详细说明以便大家理解,其功能框图如下:
在此针对接触电阻稍作说明:
在实际生产测试中,探针的接触电阻在很大程度上取决于PAD的材料、清洗的次数、以及
探针的状况。
就探针而言,目前主要有钨针和钨铼针两种,其中钨铼合金的探针接触电阻比钨稍高,抗疲劳性相似。
但是,
由于钨铼合金的晶格结构比钨更加紧密,其探针顶端的______________平面更加光滑。
因此,这些探针顶端被污染的可能性更小,更容易清
洁,其接触电阻也比钨更加稳定。
所以一般的探针材料均选用钨铼合金。
另外影响接触电阻的关键参数为触点压力,触点压
力的定义为探针顶端施加到接触区域的压力,顶端压力主要由探针台的驱动器件控制,额外的Z运动(垂直行程)会令其
直线上升,一般情况下,接触电阻会随着压力的增大,探针从开始接触PAD并逐渐深入PAD氧化物,并接触到PAD金属
的亚表层而减小,但当压力达到一定的程度后,接触电阻就接本保持不变,此时再增加触点压力会损伤PAD或者芯片内部
结构,而导致芯片直接失效。
因此,在正常的生产过程中,触点压力的大小有比较严格的控制的,一般表现为探针台设置的
OVERDRIVER大小。
4、CSP封装量产测试问题的解决
由以上分析可知,问题的关键在于探针与锡球的接触电阻过大,那么如何才能减小接触电阻或者消除接触电阻的影响呢?
通
常,工程师们会从探针的角度出发,寻找一种抗沾污能力较强的探针,就目前来讲,这种材料的探针也确实存在,但费用极
其昂贵,用其测试低附加值的消费类产品得不偿失;另外一种方法就是采用类似成品量产测试中使用的socket(测试座),
这种socket是用贵金属金特殊加工的弹簧针来实现电气接触,从实际的应用的结果来说,效果相对较好,但其价格为普通
探针卡的4到5倍,且寿命比一般的针卡短,因此这种方法也只能作为过度所用。
本文所提到的即经济又简单的方法为:
借助kelvin的接触方式(或称四线测试方式)来消除接触电阻的影响,所谓Kelvin接触;既对于每个测试点都有一条激励
线F和一条检测线S,二者严格分开,各自构成独立回路;同时要求S线必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上,使
流过检测线S的电流极小,近似为零,这样在S线上就不会有电压损失,检测出来的电压最为准确。
针对本文实例具体做
法也非常简单,只需要在VO+及VO-端在原来的基础上多加上一根探针作为测量用,让电流只从另外一根探针上流过,这
样从这根测试用探针测试出来的电压值就是很准确的输出电压值了。
第二章测试座的种类
IC/测试座/老化座/插座ICTestandBurn-InSocket
得技通电子代理YAMAICHI,ENPLAS,WELLS-CTI,3MTextool,TI,MERITEC,PLASTRONICS等各大厂商生产的IC老化测试座/原型贴
片测试座,封装类型主要有BGA,CSP,DIP,PGA,PLCC,QFN/MLF,QFP,SOJ,SOP,TSOP,SSOP,SOT/TO……
我公司可按照客户要求定制测试座/转接座,详情请来电咨询。
注:
请点击封装分类表中的封装类型或点击厂商LOGO图标进入对应页面了解详情。
IC插座(ICSocket)/测试座/烧录座/主要封装类型:
BGA老化测试座CSP老化测试座DIP老化测试座PGA老化测试座PLCC老化测试座QFN/MLF老化测试座
QFP老化测试座QFP贴片测试座TSOP老化测试座SOP老化测试座TSOP贴片测试座SOT/TO老化测试座
IC插座/适配座/老化座/适配器/编程座/烧录座厂商主要类型:
现货供应特价销售中!
第三章测试座/适配座的保养与清洗方法
活动适配器的保养与清洗方法:
“UP&UP”系列的活动适配器均采用优质材料原厂精工生产,采用翻盖顶针结构,顶针为良好电气导通性能的优质铍金测试针,芯片定
位快捷准确,再结合性能良好的欧式插针,经久耐用。
坚持对适配器良好的日常保养与维护,不仅有利于保证适配器长期处于“完好”状态,而且还可延长适配器的使用寿命。
因此必须
按下列要求进行认真而有效的日常保养。
活动适配器的翻盖与座体由铰链连接,具有一定夹角,请不要强行后翻,以免损坏。
将芯片清洗干净后再放入活动适配器,避免松香等杂质进入适配器内污染测试针而引起短路或接触不良等。
多次使用之后或者定期对活动适配器进行清洗,可用超声波和酒精一起清洗。
注意:
黑色翻盖易被强力清洁剂如天那水、苯、丙酮或者稀释剂等腐蚀,请用酒精等中性溶剂清洗干净活动座。
不用时请密
封存放,以免灰尘杂质进入活动适配器内部。
活动适配器的清洗方法:
(超声波+酒精清洗)
清洗过程:
1、首先,把活动适配器翻盖打开,接着把活动适配器倒放在超声波清洁器内,如图1;
2、然后,在超声波清洁器内倒入适量的酒精,酒精的份量以把整个座头浸没为佳(如图2),并打开超声波清洁器开关,开始进行
清洗工作,大概十分钟之后(如果活动座比较脏,清洗时间可以适当延长),把超声波清洁器开关关掉,用镊子把座头取出。
3、最后,用吹风筒把座头彻底吹干。
“UP&UP”系列的BGA系列活动适配器有:
一)BGA80F、BGA100、BGA120、BGA130、BGA256:
适用于管脚间距为0.75mm和0.8mm的BGA封装字库,满足目前绝大
部分BGA封装芯片的需要。
各种活动适配器分别配套“UP&UP”系列编程器使用。
二)EBGA64:
适用于管脚间距为1.0mm的BGA封装字库,如MOTOROLA388C的字库RD28F128K3,“UP&UP”系列编程器均适用
三)BGA40:
适用于管脚间距为0.5m的BGA封装字库,如NOKIA8310的字库29BDS643DT,“UP&UP”系列编程器均适用。
第四章测试座的寿命
简单介绍
集成电路老化测试座该产品用于航空航天、军工、科研单位以及集成电路生产企业,可配进口老化台、老化板做器件及高、
低温测试、老化筛选作连接之用:
产品型号及规格;IC-8J、IC-14J、IC-16J、IC-18J、IC-18J(K)宽跨度、IC-20J、IC-24J、
IC-24Z窄脚、IC-28J、IC-28J(K)宽跨度、IC-40J主要技术指标;间距;2.54mm环境温度;-55℃—+155℃绝缘电阻;
≤0.01欧工作电压;DC500V单脚插入力;≤0.2Kg弹片金层厚度;2umAu:
lu(镍金)插拔寿命;高低温状态下插拔寿命;
2000-3000次
TO封装集成电路老化测试插座该插座用于金属壳封装集成电路的老化、测试、筛选作连结之用,连结金属管材料采用磷
青铜表面镀金、镀银、镀镍等工艺,该插座耐高温、绝缘性能好,经久耐用,深受用户的欢迎。
产品型号及规格;TO-4、
6、8、10、12主要技术指标;环境温度;-20℃—+255℃接触电阻;≤0.01欧工作电压;DC500V单脚插入力;≤0.2Kg
磷青铜管镀银层厚度;1um镍2um银高低温状态下插拔寿命;2000-3000次
IC集成电路老化测试座(DIP封装)详细介绍:
集成电路老化测试座该系列夹具适用于DIP封装的双列直插式集成电路的老化、测试、筛选及可靠性试验作连接之用。
该
产品广泛运用于航空航天、军工、科研院所、电子、通讯产品型号及规格;IC-8J、IC-14J、IC-16J、IC-18J、IC-18J(K)
宽跨度、IC-20J、______________IC-24J、IC-24Z窄脚、IC-28J、IC-28J(K)宽跨度、IC-40J主要技术指标;间距;2.54mm环境温度;
-55℃—+155℃接触电阻;≤0.01欧工作电压;DC500V单脚插入力;≤0.2Kg弹片金层厚度;1um镍2um金插拔寿命;
高低温状态下插拔寿命;2000-3000次
IC老化测试座:
该产品用于航空航天、军工、科研单位以及集成电路生产企业,可配进口老化台、老化板做器件及高、低温测试、老化
筛选作连接之用:
产品型号及规格;
IC-8J、IC-14J、IC-16J、IC-18J、IC-18J(K)宽跨度、IC-20J、IC-24J、IC-24Z窄脚、IC-28J、IC-28J(K)宽跨度、IC-40J
主要技术指标;
间距;2.54mm环境温度;-55℃—+155℃
绝缘电阻;≤0.01欧工作电压;DC500V
单脚插入力;≤0.2Kg弹片金层厚度;2umAu:
lu(镍金)
插拔寿命;高低温状态下插拔寿命;2000-3000次
BGA产品说明:
特点:
1.BGA测试座透过转接板与PCB板连接,使得测试座与板子之间容易组装及拆拔和便于操作及维修。
2.转接板采用与BGA大小BGA封装与PCB板相连,此BGA测试座不受PCB板机构限制。
3.BGA有无锡球皆可测试.
4.可加挂风扇执行长时间的烧机测试
承接BGA有铅、无铅的植球工艺,BGA焊接以及测试等加工。
5.探针寿命可达到1-3万次以上.
结构:
结构由下至上依次分为:
转接板
(1)——套管
(2)——固定板(3)——治具下层(4)——高弹性固定钢片(5)——治
具上层(6)——探针(7)——护板(8)——散热铝盖(9);环环相接,缺一不可
分类介绍:
1、转接板:
BGA治具与PCB板转接桥梁,可灵活的使测试座与板子组装及拆卸,为日常操作提供便于维修和拆装的特点.
2、固定板:
保_______________护套筒的作用,固定板可以上下移动,以便测试座灵活插拔.
3、套管:
材质磷青铜与镀金,其结构与转接针和探针的紧密连接,阻值降到最小,确保信号的良好传递
4、上层和下层:
将套管和固定钢片构成一整体,其连接方法用小圆柱固定.
5.探针:
二段式高弹性四爪状探针经热处理之铍铜或高碳钢,镀铑,确保与BGA良好接触.
6、护板:
其精密度使BGA准确的定位,和保护探针的作用!
7、铝盖:
采用铝合金材料制作,使测试座测试过程中BGA良好的散热,和固定BGA测试.BGA测试操作注意问题
1、动作要规范,压扣及支开固定钢片的力度要适当,具要尽可能使钢片左右两边的受力均匀,即左右两边的压扣及支开要
交递进行,这样可以增加测试治具的使用寿命。
2、任何对测试汉具的操作都必须在断电的情况下进行,否则很有可能会烧坏测试治具及周边测试设备
3、测试时要注意观察测试状况,如发现点不亮或者诊断卡产生闪烁的现象,请立即关闲电源,避免烧坏测试设备。
4、如发现连续数颗芯片不良,则请用已确认OK芯片校对,如通过则可以继续测试,如连续校对几次都
未通过,则请检查及维护测试治具。
。
手动翻盖式结构,采用进口全镀硬金探针;
压板自动调节对IC的压力,保证下压力均匀;
探针自适能力强,对残锡、锡球不均的IC都能精准接触;
定位精确,操作方便;
使用寿命长,测试精度高;
可根据用户要求定做各种阵列的BGA/QFNSOCKET;
适配座/烧录座/测试座现货供应特价销售中!
第五章什么是IC封装
什么是IC封装?
IC封装是什么意思?
IC封装:
指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。
IC封装编码规则(术语解析)
1、BGA(ballgridarray
球形触点陈列,表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI芯片,然
后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200,是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如,引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方;而引脚中心距为0.5mm
的304引脚QFP为40mm见方。
而且BGA不用担心QFP那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可能在个人计算机中普及。
最初,BGA的引脚(凸
点)中心距为1.5mm,引脚数为225。
现在也有一些LSI厂家正在开发500引脚的BGA。
BGA的问题是回流焊后的外观检查。
现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。
有的认,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,
只能通过功能检查来处理。
美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC和
GPAC)。
2、BQFP(quadflatpackagewithbumper)
带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。
QFP封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。
美国半
导体厂家主要在微处理器和ASIC等电路中采用此封装。
引脚中心距0.635mm,引脚数从84到196左右(见QFP)。
3、碰焊PGA(buttjointpingridarray)
表面贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。
4、C-(ceramic)
表示陶瓷封装的记号。
例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。
是在实际中经常使用的记号。
5、Cerdip
用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECLRAM,DSP(数字信号处理器)等电路。
带有玻璃窗口的Cerdip用于紫外线擦除型
EPROM以及内部带有EPROM的微机电路等。
引脚中心距2.54mm,引脚数从8到42。
在日本,此封装表示为DIP-G(G即玻璃密封
的意思)。
6、Cerquad
表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封装DSP等的逻辑LSI电路。
带有窗口的Cerquad用于封装EPROM电路。
散
热性比塑料QFP好,在自然空冷条件下可容许1.5~2W的功率。
但封装成本比塑料QFP高3~5倍。
引脚中心距有1.27mm、0.8mm、
0.65mm、0.5mm、0.4mm等多种规格。
引脚数从32到368。
第六章SOP是什么意思
所谓SOP,是StandardOperationProcedure三个单词中首字母的大写,即标准作业程序,就是将某一事件的标准操作步骤和要求以统一的
格式描述出来,用来指导和规范日常的工作.SOP的精髓,就是将细节进行量化,用更通俗的话来说,SOP就是对某一程序中的关键控制点进行
细化和量化.
用更通俗的话来说,SOP就是对某一程序中的关键控制点进行细化和量化.从对SOP的上述基本界定来看,SOP具有以下一些内在的特征:
SOP是一种程序.SOP是对一个过程的描述,不是一个结果的描述.同时,SOP又不是制度,也不是表单,是流程下面某个程序中关控制点如何
来规范的程序.
SOP是一种作业程序.SOP首是一种操作层面的程序,是实实在在的,具体可操作的,不是理念层次上的东西.如果结合ISO9000体系的标
准,SOP是属于三阶文件,即作业性文件.
SOP是一种标准的作业程序.所谓标准,在这里有最优化的概念,即不是随便写出来的______________操作程序都可以称做SOP,而一定是经过不断实践总结
出来的在当前条件下可以实现的最优化的操作程序设计.说得更通俗一些,所谓的标准,就是尽可能地将相关操作步骤进行细化,量化和优化,
细化,量化和优化的度就是在正常条件下大家都能理解又不会产生歧义.
SOP标准化作业程序SOP不是单个的,是一个体系.虽然我们可以单独地定义每一个SOP,但真正从企业管理来看,SOP不可能只是单个的,
必然是一个整体和体系,也是企业不可或缺的.余世维在他的讲座中也特别提到:
一个公司要有两本书,一本书是红皮书,是公司的策略,即作战
指导纲领;另一本书是蓝皮书,即SOP,标准作业程序,而且这个标准作业程序一定是要做到细化和量化.
2.为什么企业要做SOP
企业做SOP的目的和意义,从企业的根本目的来看,无非是为了提高管理运营能力,使企业获得更大的效益。
从稍微细化的角度,我们可
以从以下两个方面来进行简单的分析。
1)为了提高企业的运行效率
由于企业的日常工作有两个基本的特征,一是许多岗位的人员经常会发生变动,二是一些日常的工作的基本作业程序相对比较稳定。
不同
的人,由于不同的成长经历、性格、学识和经验,可能做事情的方式和步骤各不相同。
即使做事的方式和步骤有相同,但做每件事的标准
和度仍会有一些差异,比方说,我们经常会在一些窗口行业看到“微笑服务”,他们的经理人员和上级也会对员工有这样的要求,但到底什么
是微笑,可能每个人都会有不同的理解。
而对于客户来说,他希望得到的是确确实实的微笑,且从每一位员工那里得到的感受也应该是大
体上相同的。
因此,我们就可以通过SOP的方式将微笑进行量化,比方说“露出8颗牙齿”就是微笑。
这样就将细节进行量化和规范了。
同时,由于SOP本身也是在实践操作中不断进行总结、优化和完善的产物,在这一过程中积累了许多人的共同智慧,因此相对比较优化,
能提高做事情的效率。
通过每个SOP对相应工作的效率的提高,企业通过整体SOP体系必然会提高整体的运行效率。
2)为了提高企业的运行效果
由于SOP是对每个作业程序的控制点操作的优化,这样每位员工都可以按照SOP的相关规定来做事,就不会出现大的失误。
即使出现失
误也可以很快地通过SOP加以检查发现问题,并加以改进。
同时,有了SOP,保证了我们日常工作的连续性和相关知识的积累,也无形
中为企业节约了一些管理投入成本。
特别是在当今经济全球化、竞争全球化的知识经济时代,更是如此。
从每一个企业的经营效果来看,
关键的竞争优势在于成本最低或差异化。
对于同等条件的竞争企业来看,差异化往往不是在硬件,而是在软件。
软件的差异化又往往不是
在大的战略方面,而是在具体的细节。
细节的差异化不体现在理解上,而体现在能否将这些细节进行量化,也即细节决定成败。
因此,从
这个意义上来看,SOP对于提高企业的运行效果也是有非常好的促进作用。
3.如何做SOP
做SOP的方式可能基本不同的管理模式和管理方式,会有一定的区别。
从国瑞公司的实际情况来看,我们大体上可以按以下几个步骤来进
行:
1)先做流程和程序。
按照公司对SOP的分类,各相关职能部门应首先将相应的主流程图做出来,然后根据主流程图做出相应的子流程图,
并依据每一子流程做出相应的程序。
在每一程序中,确定有哪些控制点,哪些控制点应当需要做SOP,哪些控制点不需要做SOP,哪些控
制点是可以合起来做一个SOP的,包括每一个分类,都应当考虑清楚,并制定出来。
2)确定每一个需要做SOP的工作的执行步骤。
对于在程序中确定需要做SOP的控制点,应先将相应的执行步骤列出来。
执行步骤的划分
应有统一的标准,如按时间的先后顺序来划分。
如果对执行步骤没有把握,要及时和更专业的人员去交流和沟通,先把这些障碍扫除掉。
3)套用公司模板,制定SOP。
在这些问题都搞清楚的前提下,可以着手编写SOP了。
按照公司的模板在编写SOP时,不要改动模板上
的设置;对于一些SOP,可能除了一些文字描述外,还可以增加一些图片或其他图例,目的就是能将步骤中某些细节进行形象化和量化。
4)用心去做,才能把SOP好。
由于编写SOP本身是一个比较繁杂的工作,往往很容易让人产生枯燥感觉,但SOP这项工作对于公司来
说又非常重要,公司在这方面也准备进行必要的投放,特别是从时间用2到3年的时间来保证,因此我们必然用心去做,否则不会取得真
正好的效果,甚至走到形式主义的负面去了。
第七章IC封装SO,SOJ,SOP的区别在哪里
1、BGA(ballgridarray)球形触点陈列,表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基
板的正面装配LSI芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200,是多引脚LSI用的一种
封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如,引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方;而引脚中心
距为0.5mm的304引脚QFP为40mm见
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