환경시험
수분민감도레벨 시험
(Moisture Sensitivity Level Test)
Package 형태가 서로 다르면 수분 침투 및 침투한 수분의 영향 등이 서로 다른 특성을 보입니다.
Through-hole 형태의 두꺼운 Package는 얇은 SMD Package 보다 단위부피당 수분 흡수가 천천히 이루어지는 경향이 있습니다. Package로 수분이 침투하고 머물면서 발생하는 문제가 있는데, 갑자기 고온(예:실장공정)에 노출되면 수분이 팽창하면서 Package 내부에 큰 Stress가 발생하여 Popcorn 현상에 의한 Package Crack을 유발합니다.
| Level | Condition | Time | Floor life |
|---|---|---|---|
| 1 | 85 ℃ / 85% | 168hrs | unlimited |
| 2 | 85 ℃ / 60% | 168hrs | 1 year |
| 2a | 30 ℃ / 60% | 696hrs | 4weeks |
| 3 | 30 ℃ / 60% | 192hrs | 168hrs |
| 4 | 30 ℃ / 60% | 96hrs | 72hrs |
| 5 | 30 ℃ / 60% | 72hrs | 48hrs |
| 5a | 30 ℃ / 60% | 48hrs | 24hrs |
| 6 | 30 ℃ / 60% | 6hrs | time on label |
| Stress | Ref. | Abbv. | Conditions |
|---|---|---|---|
|
MSL Preconditioning Must be performed prior to: THB, HAST,TC, AC, & UHAST |
JESD22-A113 | PC | Per appropriate MSL level per J-STD-020 |
환경시험
고/저온저장 시험
(High/Low Temperature Storage Test)
HTS (High Temperature Storage Test)는 제품을 장시간 고온에 보관하는 동안, 어떤 영향을 받는지 평가하는 시험입니다. Electrical stress를 적용하지 않으며 제품의 long-term reliability (장시간에 대한 신뢰성)를 평가하는 것이 목적입니다.
HTS는 시료를 규정된 온도에서 규정된 시간 동안 노출하는 과정으로 이루어 집니다. 시험 전에 시료의 온도가 규정된 온도에 도달해야 하며, 시험이 끝난 후 96시간 내에 Test (Electrical test)를 해야 합니다.
LTS(Low Temperature Storage )시험 역시 동일한 목적의 시험이며 다만, 저온조건을 사용하는 점이 다릅니다.
| Stress | Ref. | Abbv. | Conditions |
|---|---|---|---|
| High Temperature Storage | JESD22-A108 & A113 | HTST | 150 °C + Preconditioning if Required |
| Low Temperature Storage | JESD22-A119 | LTST |
환경시험
초 가속온/습도시험
(Highly Accelerated Stress Test)
고온/고습 Bias 시험의 온도 가속 인자를 상향하여 습기 침투를 용이하게 함으로써 고온/고습 Bias시험에서 받은 제품의 Stress를 동일하게 유지하면서도 시험 기간을 급격히 단축할 수 있는 효과가 있다.
적절한 Bias, 가속화된 온도와 고습의 시험 조건을 이용하여 Plastic Package 공정에 대한 신뢰도를 평가하며, Molding Compound의 기공을 통하여 습기가 침투함으로써 습기 및 이물질에 의해 Pad Metal이 부식되거나 Passivation Crack을 유발하고, Chip표면의 금속 배선 막을 부식시켜 기타 불량을 유발합니다.
| Stress | Ref. | Abbv. | Conditions |
|---|---|---|---|
| Temperature2, 3 Humidity Bias ( Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress ) |
JESD22-A110 | HAST | 130 °C / 110 °C, 85 % RH, Vcc max |
환경시험
고압/고온시험
(Pressure Cooker Test)
Plastic molding compound 제품의 내습성을 평가하기 위한 항목으로 고온, 고습, 기압의 Bias시험 조건인 THB 및 HAST항목과 달리 No-Bias상태로 시험이 진행되고 상대 습도 100%와 고압의 조건을 이용하여 습기 침투를 용이하게 하여 밀봉성을 평가하기 위한 시험입니다.
| Stress | Ref. | Abbv. | Conditions |
|---|---|---|---|
| Unbiased Temperature/Humidity (Autoclave5) |
JESD22-A102 | AC | 121 °C / 100 °C, RH |
환경시험
고온/고습시험
(Temperature Humidity Storage)
Plastic Package 제품에 적용되는 시험으로써, 고온 고습을 유지하여 습기 침투를 가속함으로써 반도체 소자의 Package 공정에 대한 신뢰도를 평가하기 위한 시험이다. Lead와 Lead간의 Micro Gap 또는 Molding Compound의 기공을 통하여 습기가 침투함으로써 습기 및 이물질에 의해 Pad Metal이 부식되거나 Passivation Crack을 유발하고, Chip표면의 금속 배선 막 부식 및 기타 불량을 유발합니다.
환경시험
고온/고습 전압인가시험
(Temperature Humidity Bias)
THB (Temperature, Humidity, Bias Test)는 금속 부식 특히, die metallization에서 발생하는 부식을 가속하기 위한 시험 입니다. 불순물이 존재하는 상태에서 온/습도만으로도 충분히 금속 부식을 촉진할 수 있지만, 전위차에 의한 부식을 유도하기 위해서 Bias를 적용합니다.
표면 실장형 (SMD) 제품은 THB를 하기 전에 Precondition 과정을 거친 후, Bias (Vcc max)를 인가하고, 85 °C/85 % /1000 Hrs 시험합니다. 실제 사용자환경에서의 수명을 모사할 수 있도록 bias를 인가하고, 서로 다른 metallization 간에 최대한 큰 전위차를 형성할 수 있도록 구성합니다.
| Stress | Ref. | Abbv. | Conditions |
|---|---|---|---|
| Temperature2 Humidity bias (standard 85/85) |
JESD22-A101 | THB | 85 °C, 85 % RH, Vcc max |
환경시험
온도사이클시험
(Temperature Cycling)
Device가 고온 다습한 환경에서 사용 되었을 때 고온/고습으로 인한 Package의 열화 및 습기로 인한 Chip내부의 Corrosion과 같은 환경적인 결함 및 인가된 Voltage에 의해 형성되는 electric field에 의해 내부에 존재하고 있는 불순물 및 ion등으로 인한 Tr.의 Vt shift, Parameter drift 등과 같은 전기적인 결함을 평가하기 위한 시험이다.
| Stress | Ref. | Abbv. | Conditions |
|---|---|---|---|
| Temperature Cycling | JESD22-A104 | TC | -55 °C to +125 °C or alternatives with temperature justification |
