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塑封器件絕緣失效分析

塑封器件絕緣失效機(jī)理探究與改進(jìn)策略塑封器件因其緊湊、輕便、經(jīng)濟(jì)及卓越的電學(xué)特性,在電子元件封裝行業(yè)中占據(jù)著重要地位。但隨著其在更嚴(yán)苛環(huán)境下的應(yīng)用需求增加,傳統(tǒng)工業(yè)級(jí)塑封材料和技術(shù)的局限性逐漸顯現(xiàn)。

針對(duì)絕緣膠異常引起的失效問題進(jìn)行了深入分析,這類問題通常難以發(fā)現(xiàn),表現(xiàn)為失效不穩(wěn)定、受環(huán)境應(yīng)力影響大、且難以在生產(chǎn)過程中篩選剔除。分析超越了簡(jiǎn)單的失效原因識(shí)別,深入到原材料和生產(chǎn)工藝層面,以識(shí)別更根本的失效原因,為客戶提供改進(jìn)來(lái)料檢驗(yàn)和生產(chǎn)工藝的參考。在一項(xiàng)針對(duì)塑封器件絕緣膠失效的案例研究中詳盡的分析,并提出了改進(jìn)措施和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。失效現(xiàn)象描述以一款非門塑封器件為例,該器件在經(jīng)過老化、溫度沖擊、高低溫存儲(chǔ)和溫度循環(huán)等測(cè)試后表現(xiàn)正常。但在交變濕熱測(cè)試后,器件輸入端與地之間出現(xiàn)了漏電現(xiàn)象,導(dǎo)致短路。初次測(cè)試顯示短路,但在室溫下放置約48小時(shí)后,第二次測(cè)試阻抗恢復(fù)正常。經(jīng)過溫度循環(huán)測(cè)試后,器件仍然合格,未出現(xiàn)失效。然而,在低溫存儲(chǔ)后的第四次測(cè)試中,輸入端與地之間出現(xiàn)漏電,阻值約為40kΩ,遠(yuǎn)低于正常值20MΩ,表明器件的兩個(gè)引腳間阻抗不穩(wěn)定,間歇性出現(xiàn)低阻抗值。實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)團(tuán)隊(duì)能夠深入分析這些現(xiàn)象背后的原因,通過先進(jìn)的測(cè)試手段,幫助客戶識(shí)別和解決潛在的絕緣問題。失效原因分析可能的失效原因,包括芯片內(nèi)部異常、芯片污染或變形、鍵合絲異常、塑封應(yīng)力、絕緣膠異常等。經(jīng)過一系列測(cè)試和分析,排除了芯片和鍵合絲異常的可能性。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),即使在消除塑封應(yīng)力后,失效樣品的輸入端與地之間仍存在漏電現(xiàn)象,排除了塑封料應(yīng)力導(dǎo)致失效的可能性。最終,通過去除失效樣品的塑封基板并測(cè)試其輸入端與地之間的I-V特性,確定漏電通路位于襯底和基板之間的絕緣膠部位,推斷漏電故障是由芯片與基板之間的絕緣膠異常所致。失效機(jī)理詳細(xì)分析可以針對(duì)每一種可能的失效原因進(jìn)行深入的分析和排查,確保每個(gè)環(huán)節(jié)都得到有效控制。經(jīng)過一系列測(cè)試和分析,提供科學(xué)的解決方案。失效樣品的芯片與基板之間采用絕緣膠隔離輸入端與地之間的電位。絕緣膠的厚度和質(zhì)量對(duì)器件的絕緣效果至關(guān)重要。剖面分析和對(duì)比檢查發(fā)現(xiàn),失效樣品的絕緣膠空洞比良品電路的更大,潮濕環(huán)境下容易發(fā)生爬電現(xiàn)象,導(dǎo)致絕緣膠的絕緣強(qiáng)度下降,最終導(dǎo)致輸入端和地之間的絕緣膠產(chǎn)生漏電??v向切面分析顯示,芯片背部背金層存在脫落情況,絕緣膠中摻雜的脫落背金層導(dǎo)電,降低了絕緣膠的絕緣性能。失效樣品失效樣品

失效樣品綜合分析,絕緣膠中的空洞和摻雜物質(zhì)的存在是導(dǎo)致失效樣品輸入端與地之間短路的主要原因。這些問題在濕熱環(huán)境下可能會(huì)進(jìn)一步惡化,加劇器件的失效現(xiàn)象。改進(jìn)措施建議為避免絕緣膠中產(chǎn)生空洞、芯片背金層脫落混入絕緣膠等引起器件失效的問題,可從器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采取相應(yīng)措施,以提升器件的可靠性。建議在設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確定義器件各引腳之間的電位關(guān)系,盡量避免使用絕緣膠隔離不同電位。對(duì)于背金層無(wú)明確用途的器件,在需要使用絕緣膠粘結(jié)時(shí),建議盡量去除背金層后再使用。此外,建議在使用絕緣膠粘結(jié)器件時(shí),適當(dāng)增加絕緣膠的厚度,并在絕緣膠中添加絕緣顆粒,以精確控制膠層的厚度均勻性。以上建議旨在優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提升器件的可靠性,降低絕緣膠異常導(dǎo)致的失效風(fēng)險(xiǎn)。

我們秉承科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,以客戶為中心,高效統(tǒng)籌安排測(cè)試計(jì)劃,竭力縮短測(cè)試時(shí)間的周期,為客戶提供快捷、公正的第三方咨詢檢測(cè)等服務(wù)。服務(wù)區(qū)域遍布廣東廣州、深圳、東莞、佛山、中山、珠海、清遠(yuǎn)、惠州、茂名、揭陽(yáng)、梅州、江門、肇慶、汕頭、潮州、河源、韶關(guān)及全國(guó)各地如您有相關(guān)產(chǎn)品需要咨詢,歡迎您直接來(lái)電咨詢我司工作人員,獲得詳細(xì)的費(fèi)用報(bào)價(jià)與周期方案等信息,深圳訊科期待您的光臨!


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