电子封装可靠性检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-04  

电子封装可靠性检测聚焦于封装结构在力学负荷、热循环、潮湿环境及电应力下的性能稳定性,涵盖键合强度、热阻、封装密封性等关键参数,是确保半导体器件长期可靠运行的重要环节。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

键合线强度:检测金属键合线(如金线、铝线)与芯片 pad 或封装基板的结合强度,评估键合工艺的可靠性,拉力测试范围1~50g,剪切测试范围0.5~20g,分辨率0.1g。

封装体热阻:测量封装结构从芯片结区到外部环境的热传导能力,反映散热性能,测试范围0.5~50℃/W,精度±5%,支持稳态和瞬态测试模式。

封装密封性:评估封装对 moisture、气体等的阻隔能力,防止内部器件受外界环境影响,采用氦质谱检漏法,漏率检测下限1×10⁻⁸Pa·m³/s,响应时间小于1秒。

芯片贴装强度:检测芯片与基板之间的粘接力,避免热循环或机械冲击导致芯片脱落,推力测试范围1~100N,精度±2%,支持自动定位和数据记录。

引线框架折弯强度:评估引线框架在封装过程及使用中的抗折弯能力,防止引线断裂,折弯角度0~180°,力值范围0.1~10N,分辨率0.01N。

机械冲击性能:模拟器件在运输或使用中受到的冲击载荷,检测封装结构的抗冲击性能,冲击加速度100~10000m/s²,脉冲持续时间0.1~10ms,支持半正弦、方波脉冲波形。

热循环寿命:测试封装在反复热胀冷缩下的疲劳寿命,评估热应力对封装的影响,温度范围-55℃~150℃,循环次数100~1000次,温度变化速率5~10℃/min。

潮湿敏感度等级(MSL):确定封装对潮湿环境的敏感程度,指导存储和使用条件,按照J-STD-020标准划分1~6级,预处理条件40℃/60%RH~85℃/85%RH,持续时间12~96小时。

电迁移寿命:评估金属互连(如铝线、铜线)在电应力下的迁移速率,预测互连失效时间,电流密度1×10⁶~1×10⁷A/cm²,温度范围100~200℃,实时监测电阻变化。

振动性:模拟器件在使用中的振动环境,检测封装结构的抗振动性能,振动频率10~2000Hz,加速度5~20m/s²,持续时间1~4小时,支持正弦、随机振动模式。

引脚共面性:检测封装引出端的平面度,确保焊接时与基板的良好接触,测量范围0~0.2mm,精度±0.01mm,采用光学成像技术。

封装体翘曲度:评估封装在热加工或使用中的变形程度,防止引脚接触不良或封装开裂,测量范围0~1mm,精度±0.02mm,支持2D/3D扫描。

检测范围

半导体器件封装:包括DIP、SOP、QFP、BGA、CSP等封装形式的集成电路,检测其力学、热学及电学可靠性。

功率模块封装:如IGBT、MOSFET功率模块,评估其在高功率、高温度下的封装稳定性。

光电子器件封装:如LED、激光二极管封装,检测其热阻、密封性及光学性能稳定性。

传感器封装:包括MEMS传感器、压力传感器,确保其在环境变化中的性能可靠性。

汽车电子封装:如发动机控制单元(ECU)、车载传感器封装,适应汽车复杂的振动、温度环境。

航空航天电子封装:如卫星通信器件、航天计算机封装,满足高可靠性、抗辐射要求。

消费电子封装:如手机芯片、平板电脑处理器封装,应对频繁的热循环和机械冲击。

医疗电子封装:如植入式医疗器械、医疗影像设备组件,确保生物相容性和长期可靠性。

工业控制电子封装:如PLC、工业传感器封装,适应工业环境中的粉尘、潮湿及振动。

新能源电子封装:如光伏逆变器、动力电池管理系统封装,应对高电压、高电流环境。

物联网(IoT)器件封装:如智能传感器、无线通信模块封装,适应物联网设备的低功耗、小型化要求。

军事电子封装:如雷达组件、军用计算机封装,满足军事环境中的恶劣条件(如高温、低温、振动、冲击)。

检测标准

GB/T 2423.10-2019 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)

ASTM B596-20 半导体器件封装用键合线拉力测试方法

ISO 12385-1:2014 半导体器件 机械标准化 第1部分:封装尺寸和引出端间距

GB/T 14862-2012 半导体器件 分立器件和集成电路 第1部分:总则

IEC 60749-25:2011 半导体器件 机械试验方法 第25部分:芯片贴装强度测试

J-STD-020D-2 潮湿敏感度等级(MSL)分类及控制标准

GB/T 34571-2017 半导体器件 封装热阻测试方法

ASTM F1160-19 半导体器件封装密封性测试方法(氦质谱检漏法)

ISO 10360-7:2011 产品几何技术规范(GPS) 坐标测量机(CMM)的验收检测和复检检测 第7部分:扫描测量

GB/T 29307-2012 半导体器件 机械冲击试验方法

IEC 60068-2-6:2007 环境试验 第2-6部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)

ASTM E1461-13 热阻测试方法(瞬态平面热源法)

GB/T 30455-2013 半导体器件 封装体翘曲度测试方法

ISO 22489:2008 半导体器件 封装引脚共面性测试方法

J-STD-033C-2 潮湿敏感度器件的处理、包装、标识和烘烤标准

检测仪器

高精度键合线拉力测试仪:用于测量金属键合线与芯片或基板的结合强度,支持拉力和剪切力测试,拉力范围1~50g,剪切力范围0.5~20g,分辨率0.1g,具备数据自动记录和分析功能。

热阻测试系统:通过红外测温法测量封装体从芯片结区到外部环境的热传导能力,测试范围0.5~50℃/W,精度±5%,支持稳态和瞬态测试模式,可绘制热阻曲线。

氦质谱检漏仪:采用氦气作为示踪气体,检测封装体的密封性,漏率检测下限1×10⁻⁸Pa·m³/s,响应时间小于1秒,适用于DIP、BGA、CSP等多种封装形式。

机械冲击试验台:模拟器件在运输或使用中受到的冲击载荷,检测封装结构的抗冲击性能,冲击加速度100~10000m/s²,脉冲持续时间0.1~10ms,支持半正弦、方波、锯齿波等脉冲波形。

热循环试验箱:实现温度循环测试,评估封装在反复热胀冷缩下的疲劳寿命,温度范围-80~200℃,循环次数0~10000次,温度变化速率5~20℃/min,具备可编程控制功能。

振动试验系统:模拟器件在使用中的振动环境,检测封装结构的抗振动性能,振动频率10~2000Hz,加速度5~20m/s²,支持正弦、随机、混合振动模式,配备振动传感器和数据采集系统。

芯片贴装强度测试仪:采用推力法测量芯片与基板之间的粘接力,防止热循环或机械冲击导致芯片脱落,推力范围1~100N,精度±2%,支持自动定位和多工位测试。

潮湿敏感度测试箱:提供可控的温度和湿度环境,用于确定封装的潮湿敏感度等级(MSL),温度范围25~85℃,湿度范围30%~95%RH,持续时间12~96小时,符合J-STD-020标准。

电迁移测试系统:通过施加高电流密度,评估金属互连(如铝线、铜线)在电应力下的迁移速率,电流密度1×10⁶~1×10⁷A/cm²,温度范围100~200℃,实时监测电阻变化,预测失效时间。

封装尺寸测量仪:采用光学成像技术,检测封装体的尺寸精度(如引脚间距、封装高度、引脚共面性),测量范围0.1~100mm,精度±0.001mm,支持2D/3D扫描和数据导出。

翘曲度测试仪:利用激光扫描技术,评估封装在热加工或使用中的变形程度,测量范围0~1mm,精度±0.02mm,可生成翘曲度分布云图,帮助分析封装变形原因。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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