JESD22-B112C Package Warpage Measurement of Surface-Mount Integrated Circuits at Elevated Temperatur

1 范围本测试方法的目的是，针对集成电路封装体在表面贴装焊接工序中经历的热条件范围，测量其与均匀平整度的偏差程度。2 背景当集成电路封装体经受与电路板组装相关的高温回流焊工序时，往往会发生变形，偏离理想的均匀平面状态（即翘曲）。组装过程中出现的封装体翘曲，可能导致回流焊完成后封装体端子出现开路或短路连接。研究发现，某些封装类型（如球栅阵列（BGA））对器件翘曲的敏感性更高。封装体的固有翘曲主要由各封装材料间的热膨胀系数不匹配导致，同时也会受到吸潮量的影响。封装体翘曲与温度相关，其最终翘曲状态是整个温度历程或回流焊曲线的函数。JESD22-B108B 仅在室温下测量器件端子的共面性，无法用于预测高温下的翘曲情况。最恶劣的翘曲情况可能出现在室温、最高回流焊温度，或两者之间的任意温度点；因此，必须在整个回流焊热循环过程中对封装体翘曲进行表征。关于封装体和印刷电路板翘曲的关键工程评估，应在实验室中模拟回流焊条件下开展。对于许多封装体而言，翘曲程度会随回流焊循环次数的增加而变化，因此本项测量应在首次回流焊循环中进行并记录结果。3 术语与定义凹形翘曲：负（-）向翘曲，表现为封装体四角到接触平面的距离大于封装基板下表面中心到接触平面的距离。形象地称为 “笑脸” 现象，见接触平面：平行于参考平面，且经过封装基板上最低接触点的平面。凸形翘曲：正（+）向翘曲，表现为封装体四角到接触平面的距离小于封装基板下表面中心到接触平面的距离。形象地称为 “哭脸” 现象，见图 1b。复杂翘曲：无法用凸形或凹形翘曲描述的各类翘曲形态，如 “M” 形翘曲、“W” 形翘曲或扭曲翘曲。平面度偏差：封装基板下表面上最高点与最低点相对于参考平面的高度差。数字图像相关法：一种三维成像技术，利用多台三角测量相机和计算机图像匹配算法实现测量。条纹投影法：通过向样品投射结构光，利用图像处理技术确定封装体表面位移的测量方法。笑脸（-）凹形翘曲模塑封装球栅阵列（BGA）倒装芯片裸片外露结构接触平面接触平面接触平面哭脸（+）凸形翘曲模塑封装球栅阵列（BGA）倒装芯片裸片外露结构接触平面接触平面接触平面激光反射测量法：利用共聚焦显微镜确定焦平面，从而测量表面位移的方法。封装体翘曲：测量区域内，接触平面与封装体下表面之间的最大距离。峰值回流温度：根据封装体尺寸以及产品是否适用于共晶锡铅或无铅回流焊接温度，在 J-STD-020 标准中规定的封装体最大回流温度。额定湿气敏感度等级（MSL）：根据 J-STD-020 标准确定的湿气敏感度等级。参考平面；回归平面：对封装体所有下表面或上表面测量点进行最小二乘拟合得到的平面。阴影莫尔法：一种光学非接触测量方法，利用平面参考光栅与该光栅在翘曲测试对象上投射的阴影之间产生的几何干涉形成的莫尔条纹图案，实现翘曲测量。4 参考文件（资料性）JEITA ED-7306，《高温下封装体翘曲的测量方法及最大允许翘曲值》J-STD-020，《非气密性固态表面贴装器件的湿气 / 回流敏感度分类》J-STD-033，《湿气 / 回流敏感型表面贴装器件的处理、包装、运输和使用标