AEC-Q文件,是芯片开展车规等级验证的重要标准和指导文件,本文将重点对C组的第4项PD-PhysicalDimensions物理尺寸项目进行介绍。

AECQ表2C组验证内容

PD-PhysicalDimensions物理尺寸

我们先看一下表格中内容的含义。

表格中信息介绍和解读

表格中的信息给出,PD的分类是C4,Notes中包含了H、P、D、G也就是说要求密封器件、塑封器件、破坏性测试、承认通用数据。

(编者注:不太理解PD为什么是定义破坏性测试,B是非破坏性的,B是针对SMD共面度的验证也是非破坏性的,可能是担心这些样品在测试过程中,比如游标卡尺的使用等,出现对器件的操作损伤,所以不能用于其他的验证项目)

需求的样品数量是至少10颗样品,来自3个批次。

接受标准是Cpk1.67;

参考文件是JEDECJESD22-B和B、AECQ;

附加需求:

有关重要尺寸和公差,请参阅适用的JEDEC标准和每个器件规格书。

我们来看一下JESD22-B和B两个文件内容:

JESD22-BBPhysicalDimensions介绍

1适用范围

此测试的目的是确定所有封装形式器件的外部物理尺寸是否符合适用的规范文件要求。物理尺寸测试是非破坏性的,可以用于评估,如批量验收,过程监控和认证。

2设备

本次检查使用的设备应包括千分尺、卡尺、量规、轮廓投影仪或其他能够确定器件实际尺寸的测量设备。

3流程

除另有规定外,应测量规格书轮廓图中规定的物理尺寸。在处理用于销售的产品或用于其他可靠性试验的样品时,应遵守JESD规定的静态处理注意事项。

4失效标准

任何显示出的一个或多个尺寸不符合规格书图纸规定的公差或极限的器件都被视为失效。

JESD22-BBCoplanarityTestforSurface-MountSemiconductorDevices介绍

1适用范围

本测试的目的是测量表面贴装半导体器件SMD的端子(引线或焊锡球)在室温下的共平面度及偏差。本试验方法适用于检验和器件参数表征。如果要在回流焊温度下表征封装翘曲或共面性,则应使用JESD22-B。

2设备

在此测试中使用的设备应能够测量引脚端子从共面度到由适用的规格书文件中确定的规定公差及偏差。设备的测量精度必须在规定偏差的+/-10%以内。

3名词及定义

同面偏差:引脚端子的预定接触点与既定的底座平面或回归平面之间的距离。

回归平面:(1)通过与封装衬底垂直距离最大的端点的顶点,(2)通过用最小二乘方法确定的所有端点的顶点与最佳拟合平面平行的平面。

注:在表面安装点的回流焊过程中,回归平面可以用来模拟封装的共平面度。

底座平面:由三个终端顶点构成的平面,它们与封装衬底的垂直距离最大,前提是这三个顶点构成的三角形包含组件重心(COG)的投影。

终端:外部可用的引脚及连接点

终端顶点:终端表面上与封装基板垂直距离最大的点。

4参考文件

JEP95,DesignGuide4.17,BGA(BallGridArray)PackageMeasuringandMethodology.

JESD22-B,PackageWarpageMeasurementofSurface-MountIntegratedCircuitsatElevatedTemperature.

5流程

有两种方法适用于共面度的测量。它们是底座平面法和回归平面法。每道工序产生的共面度值都在该测量的预期误差范围内。传统上,采用底座平面法测量共面度偏差。然而,如果得到的结果与底座平面法的结果相关联,则回归平面法是一种可接受的替代方法。

5.1底座平面法

可以采用以下流程:

a)转运时必须小心,确保不损坏终端。

b)底座平面应处于水平位置,器件放置如图1所示。最好在元件处于“翻面”(引脚朝上)位置时测量元件的端子。

c)共面度测量时,器件上不应有外力作用。

d)确定每个端点的顶点。

e)确定与基板垂直距离最大的三个端点顶点。这些构成了底座平面,见图1。

图1三个顶点形成底座平面和环绕的投影

f)确定底座平面的三角形终端必须包含重心的投影(C.O.G.),以构成有效的座位平面。如果该平面被认为是无效的,则下一个与基板垂直距离最大的端子应被认为是一个候选端子,用于形成有效的底座平面。如果底座平面三角形通过封装的重心,座位平面将是有效的,但可能存在多个底座平面。如果存在多个底座平面,则应使用底座平面产生共平面度测定的最坏情况测量值。

g)偏离共面度的距离是指从底座平面到每个顶点和每个端子的距离。最大的测量值是偏离共面度;参见图2和图3(BGA与引线端子的对比)。

h)报告用底座平面法确定偏离共面度。

大多数用于共面度测量的设备被编程为自动执行底座和回归平面共面度测量。附件A是一个说明性的例子,说明了如何在器件翻面放置位置确定组件终端上的底座平面。

图2-球栅阵列端子底座共面度测量

图3在引脚端子上用底座平面法测量共面度偏差

5.2回归平面法

可以采用以下流程:

a)转运时必须小心,确保不损坏终端。

b)回归(最小均方)平面应为水平位置,器件放置如图4所示。

c)共面度测量时,器件上不应有外力作用。

d)确定每个端点的顶点。

e)采用最小二乘法通过所有端点的顶点确定最佳拟合平面。

f)将回归平面平行偏移到与衬底垂直距离最大的端点的顶点。从偏移回归平面到距离偏移回归平面最远的端点的距离为共面分量偏差。

g)报告用回归平面法确定偏离共面度。

图4用回归平面法测量共面度的偏差

6失效标准

任何具有一个或多个端子的器件,如果超出规定的同平面偏差,则被视为失效。

本文对AEC-QC组的第4项内容PD物理尺寸项目进行了介绍和解读,希望对大家有所帮助。

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