封装可靠性与失效分析.pptxVIP

封装可靠性与失效分析;可靠性基础知识;可靠性的定义-名词解释; 可靠性和失效的数学定量描述 可靠度:R(t) 产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率: T:产品寿命,N:产品总数,且足够大。 n(t):从开始工作到t时刻的累积失效数。;失效分布函数=累积失效概率:F(t) 产品在规定的时间t往常累积失效的概率: ;失效密度函数 f(t) 理论上失效概率在时间上的分布。;f(t)、F(t)和R(t)的关系; 失效率λ(t) Lambda(t) 工作到某一时刻尚未失效的产品,在该时刻后,单位时间内发生失效的概率 。 ? 失效率＝失效率函数 N为产品的总数,且足够大; n(t)为N个产品从开始工作到t时刻的累积失效数。; 失效分布函数 F(t)、失效密度函数 f(t)与失效率?(t)的关系: 若?(t)= ? ?常数,则 R(t)=e- ?,失效率愈低,可靠性愈高 f(t) ? ?e- ?, F(t) ? 1-e ?、; 失效率单位为 % /(103小时),即 　 　每工作1000小时后产品失效的百分数。 非特(Fit): 适用于半导体器件等高可靠性器件。 　1 Fit=1×10-9/h=1×10-6/1000h ;典型的失效率曲线 ;Δ早期失效期:产品使用的早期,失效率较高且下降特别快。主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷,以及调试、起动不当等人为因素所造成的。 Δ偶然失效期:主要由非预期的过载、误操作、意外的天灾以及一些尚不清楚的偶然因素所造成。 偶然失效期是能有效工作的时期,称为有效寿命。 Δ耗损失效期: 失效率上升较快,这是由于产品差不多老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的 。;产品的寿命 ;Δ平均寿命 : 某批产品寿命的算术平均值。 　　　　MTTF(Mean Time To Failure),失效前平均工作时间:关于不可修复产品,其失效前工作或贮存的平均时间。 　　　　MTBF(Mean Time Between Failures),平均无故障工作时间(关于可修复装置):关于可修复产品,为两次相邻失效间的平均工作时间,即平均无故障工作时间。 Δ中位寿命 t0、5 : 某批产品工作到刚好一半数量失效时的工作时间。 R( t0、5 )=F( t0、5 )=50%;常用的失效分布;韦伯分布;正态??布(高斯分布、误差分布);可靠性试验方法;可靠性试验简介;手持电子产品的可靠性要求;可靠性试验加载方式;加速试验方法;环境可靠性测试方法;BGA的环境应力可靠性试验;可靠性测试标准;温度循环曲线示意;JESD22-A104D;板级跌落试验设备(Drop Tester);板级跌落试验条件;失效分析基础; 技术名词:失效模式和失效机理 失效模式: 是指失效的形式,如开路、短路、漏气等。 失效机理: 是指造成器件失效的原因。 机械失效:疲劳、过载 电化学失效:腐蚀、电迁移;3400种VLSI器件失效机理分类 ;a注:与封装或组装紧密关联的失效共计28、1%;失效机理;失效机理分类: 　(1)过载和耗损两类: 　 过载失效: 通常是瞬时的、突然发生的失效。 　耗(磨)损失效: 因磨损、老化、疲劳等长时间的损耗积 累,引起产品性能逐渐下降后失效。 ;(2)依照诱发失效机理的应力类型可分为: 　机械的、热学的、电学的、辐射的、化学的等。 　　机械应力: 包括机械冲击、振动引起的惯性力和内应力,使材料和结构发生形变、蠕变、疲劳、脱层、断裂等。 热应力: 封装结构中各相邻材料膨胀系数CTE不匹配,在T和ΔT作用下产生的局部应力。热应力会导致封装材料的尺寸变化和物理特征变化(尤其是塑料)。; 两种热应力: 外部环境热应力:器件制造时,器件贮存、使用时外部环境施予器件。　　　　　 内部热应力:器件使用、老炼时加电后器件发热引起的应力。 ;电应力: 不良电源供电引起电过载和电源通/断引起电－热应力循环。 　　 输入电流、电压过载,输出电流过载; 　 静电放电(ESD)损伤,造成过压击穿,过流或过功率烧毁。 　　 过压造成:绝缘击穿、栅氧击穿; 过功耗损伤:铝条或引线丝烧毁、电迁移等。 　　 促进:电化学腐蚀,枝状结晶蔓