Estudio experimental de una cámara de pruebas de ciclos de temperatura en circuitos integrados.
El ciclo de temperatura de los circuitos integrados es una prueba ambiental que verifica el funcionamiento normal de un producto sometiéndolo a ciclos repetidos en entornos con temperaturas altas y bajas alternas. El principio de la prueba se basa en que, cuando un producto se somete a ciclos dentro de un límite de temperatura superior e inferior preestablecido, la expansión y contracción térmica provocan una expansión y contracción alternas, lo que genera tensión y deformación térmica.
Para investigar los efectos de los cambios rápidos de temperatura en los circuitos integrados, utilizamos un Cámara de prueba de ciclos de temperatura para realizar pruebas de ciclos de temperatura. El contenido principal de la prueba es el siguiente:
Equipo de prueba: Cámara de prueba de ciclos de temperatura
Condiciones de prueba: -65 ℃ a 150 ℃, tiempo de transición entre temperaturas alta y baja de 15 minutos, velocidad de cambio de temperatura aproximada de 14,3 ℃/min. Cada temperatura, alta y baja, duró 15 minutos. Los parámetros eléctricos se probaron y confirmaron cada 100 ciclos.
Las muestras de prueba se muestran en la tabla a continuación:
| Producto | Material | Datos dimensionales | Módulo de elasticidad (N/m²) | Coeficiente de dilatación térmica (10⁻⁶/°C) | Espesor del chip (µm) |
| CW7388CZ-1 | Compuesto de moldeo | KH9100/22 mm | / | 37 | 300 |
| Chip | 4,38 * 4,93 mm | / | 2.6 | ||
| Cable de conexión (CU) | 38 µm | 1,27E+11 | 16.7 | ||
| CW7388CZ-2 | Compuesto de moldeo | EMG400/22 mm | / | 26 | 300 |
| Chip | 4,38 * 4,93 mm | / | 2.6 | ||
| Cable de conexión (CU) | 38 µm | 8.1E+10 | 14.2 | ||
| CS2003CB-1 | Compuesto de moldeo | EME-G630AY/10 mm | / | 47 | 300 |
| Chip | 1,74 * 0,97 mm | / | 2.6 | ||
| Cable de conexión (CU) | 25 µm | 1,27E+11 | 16.7 | ||
| CS2003CB-2 | Compuesto de moldeo | CEL-8240/10 mm | / | 30 | 300 |
| Chip | 1,74 * 0,97 mm | / | 2.6 | ||
| Cable de conexión (CU) | 25 µm | 7.8E+10 | 14.2 |
Los resultados experimentales se muestran en la tabla a continuación:
| Producto | Vida útil esperada de la junta de soldadura M | Vida útil esperada del chip Nf | Vida útil real de falla Nf | Número de fallos |
| CW7388CZ-1 | 2953 | 341 | 300 | 2 |
| CW7388CZ-2 | 8810 | 877 | 1000 | 3 |
| CS2003CB-1 | 1516 | 2039 | 1800 | 2 |
| CS2003CB-2 | 4522 | 6591 | 4200 | 4 |
Resultados de la prueba:
Los resultados de las pruebas muestran que, para chips de gran tamaño, la vida útil diagonal estimada es menor que la vida útil de la soldadura, mientras que para chips pequeños ocurre lo contrario. El rendimiento real de la vida útil coincide con los resultados calculados. El análisis de las muestras defectuosas muestra que todas las muestras CW7388 que fallaron sufrieron daños en las posiciones diagonales, mientras que las fallas de las muestras CS2003 se debieron a la rotura o el desprendimiento de la soldadura. El estado de las muestras defectuosas se muestra en la siguiente figura:
Resumen:
Las pruebas de ciclos de temperatura son una parte indispensable de las pruebas de confiabilidad de circuitos integrados. Sin embargo, se trata de una prueba destructiva, y las condiciones de prueba deben ajustarse a las especificaciones de diseño del producto. Especialmente durante la evaluación de confiabilidad, se debe prestar especial atención a la prevención de sobrecargas y al desarrollo de nuevos modos de falla. Por lo tanto, es fundamental comprender los parámetros de diseño del producto durante la evaluación, y el número de ciclos de temperatura no debe ser excesivo para evitar fallas por fatiga.
Para cualquier consulta relacionada con las pruebas de fiabilidad de los circuitos integrados, póngase en contacto con el personal técnico pertinente de Huanyi Instruments.