Выводы подвергают испытанию методом капельной установки. Выводы испытывают в точке, отстоящей на (5±1) мм от корпуса прибора. Проволочный вывод смачивают припоем в течение 2,5 с.
Критерии смачиваемости
При осмотре с 10-кратным увеличением погружаемая поверхность должна быть покрыта ровным блестящим слоем припоя с незначительными дефектами (приблизительно 5%), такими как проколы или несмачиваемые участки. Эти дефекты не должны быть сконцентрированы в одном месте.
Теплостойкость при пайке
Это испытание соответствует испытанию ТЬ с учетом следующих требований.
Метод
Используют метод 1А со временем погружения (10±1) с или метод 1В.
ВИБРАЦИЯ (СИНУСОИДАЛЬНАЯ)
Ссылка: СТ МЭК 68-2-6 (ГОСТ 28203).
Это испытание соответствует испытанию Fc с учетом следующих требований:
во время испытания корпус и выводы прибора должны быть надежно закреплены;
испытание на вибропрочность проводят методом качания частоты;
ускорение: 196 м/с2 (20 gn);
диапазон частот: 100—2000 Гц;
число циклов на ось: 15.
УДАР
Ссылка: СТ МЭК 68-2-27 (ГОСТ 28213).
Это испытание соответствует испытанию Еа с учетом следующих требований.
Соответствующие условия выбирают из приведенной ниже таблицы в зависимости от массы прибора и его внутренней конструкции.
П
Длительность,
мс
Форма импульса
0,5
1,0
6,0
Полусинусоидальная Полусинусоидальная Полусинусоидальная
иковая амплитуда, м/с2 ( gn )14700 (1500)
4900 (500)
980 (100)
Прибор подвергают воздействию трех последовательных ударов в обоих направлениях по трем взаимно перпендикулярным осям, выбранным таким образом, чтобы вероятность выявления повреждения была наибольшей, т. е. в общей сложности должно быть 18 ударов [см. п. 5.2 Публикации МЭК 68-2-27 (ГОСТ 28213)].
Во время испытания корпус и выводы прибора должны быть надежно закреплены.
ЛИНЕЙНОЕ УСКОРЕНИЕ
Ссылка: СТ МЭК 68-2-7 (ГОСТ 28204).
Это испытание соответствует испытанию Ga с учетом следующих требований.
Крепление
В соответствии с п. 4 СТ МЭК 68-2-47 (ГОСТ 28231) при одновременном закреплении корпуса и выводов.
Методика испытания
Если не оговорено иное, прибор должен подвергаться воздействию ускорения в течение не менее I мин в обоих направлениях по трем основным осям.Предпочтительные степени жесткости:
196000 м/с2 (20000gn)—для приборов массой <10г;
19600 м/с2 (2000 gn) —для приборов массой 10—100 г;
4900 м/с2 (500 gn) —для приборов массой >100 г.
Сведения, которые должны указывать в соответствующей НТД: 1) степень жесткости;
гл) оси и направления ускорения.
ИСПЫТАНИЕ НА ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ
Общие положения
Це л ь
Измерение прочности соединений или определение соответствия прочности соединений заданным требованиям.
Общее описание испытания
Приводят описание следующих шести методов испытания, каждый из которых имеет свое назначение:
методы А и В предназначены для испытания внутренних соединений прибора на разрыв соединительной проволоки;
метод С предназначен для испытания внешних соединений прибора и представляет собой воздействие отслаивающей силы, приложенной между гибким или жестким выводом и платой или подложкой;
метод D предназначен для испытания внутренних соединений и представляет собой воздействие сдвигающей силы, приложенной между кристаллом и подложкой или между аналогичным образом соединенными поверхностями;
методы Е и F предназначены для испытания внешних соединений и представляют собой воздействие сил «стаскивания» и «сталкивания», приложенных между кристаллом и подложкой.
Описание испытательного оборудования (для всех методов)
Оборудование для данного испытания должно включать соответствующий прибор, обеспечивающий приложение заданной силы к соединению, проволочному выводу или месту его крепления в соответствии с выбранным методом испытания, а также калиброванный в ньютонах (Н) прибор для измерения силы, приложенной в точке разрыва соединения. С помощью этого измерительного прибора измеряют силу до 100 мН включительно с точностью ±2,5 мН, силу от 100 до 500 мН с точностью до ±5 мН и силу, превышающую 500 мН с точностью ±2,5% указанного значения.
Методы А и В (см. также приложение к данному пункту)
О б л а с т ь применения
Данное испытание предназначено для определения прочности внутренних проволочных соединений с кристаллом, подложкой или с внешним выводом внутри корпуса полупроводниковых при
-боров, соединения которых выполнены пайкой, термокомпрессией, ультразвуком или другими аналогичными способами.
Общее описание испытания
Метод Л. Разрыв проволочного соединения (сила прилагается к каждому соединению в отдельности)
Проволочный вывод, присоединенный к кристаллу или подложке, разрезают так, чтобы к концам проволоки можно было приложить растягивающую силу. Если проволока короткая, то можно обрезать один ее конец почти у основания и проводить испытание на разрыв с противоположного конца. Проволоку зажимают в соответствующем зажимном устройстве и прикладывают растягивающую силу к проволочному выводу или к прибору (с зажатым выводом). При испытании сварных соединений силу прикладывают перпендикулярно поверхности кристалла или подложки с отклонением в пределах 5°, при испытании стежковых соединений — параллельно поверхности кристалла или подложки с отклонением в пределах 5°.
Метод В. Разрыв проволочного соединения (силу прилагают к двум соединениям одновременно)
Под проволочный вывод, соединяющий кристалл или подложку с внешним выводом, подводят крючок и прикладывают к нему растягивающую силу, при этом прибор крепят неподвижно. Растягивающую силу прикладывают приблизительно к середине проволочного вывода перпендикулярно поверхности кристалла или подложки или перпендикулярно прямой линии, проведенной между соединениями с отклонением в пределах 5°.
Растягивающую силу постепенно увеличивают до тех пор, пока не произойдет разрыв проволочного вывода или соединения (п. 6.2.2.4а) или пока не будет достигнуто минимальное значение силы (п. 6.2.2.4b).
Критерии отказа:
для определения годности прибора значение растягивающей силы, при которой происходит разрыв проволочного вывода или соединения, регистрируют и сравнивают со значением, приведенным в табл. 1, п. 6.6 (см. примечание к настоящему пункту);
для определения годности прибора можно использовать другой метод: увеличивать растягивающую силу до заданного минимального значения (см. примечание). Если при этом не возникает разрыва проволочного вывода или соединения, считают, что прибор выдержал испытание.
Примечание. При необходимости растягивающая сила должна быть изменена (например, для метода В) с учетом сведений, приведенных в приложении.
Б.2.2.5. Классификация отказов
При необходимости отказы допускается классифицировать следующим образом:
разрыв проволочного вывода в месте утончения (уменьшение поперечного сечения при выполнении операции соединения);
разрыв проволочного вывода в любой другой точке, но не в месте утончения;
разрушение соединения (граница между проволочным выводом и металлизацией у кристалла);
разрушение соединения (граница между проволочным выводом и металлизацией) у подложки, у вывода корпуса или в любой другой точке, но не у кристалла;
отслаивание металлизации от кристалла;
отслаивание металлизации от подложки или вывода корпуса;
трещина в кристалле;
трещина в подложке.
Примечание. Метод В не рекомендуется для измерения абсолютного значения прочности соединения (см. приложение). Однако его можно применять для определения путем сравнения качества соединений в процессе изготовления.
Метод С
О б л а сть применения
Данное испытание обычно применяют к внешним соединениям с корпусом прибора.
Метод С. Отрыв соединения
Гибкий или жесткий вывод и корпус прибора должны быть закреплены или зажаты таким образом, чтобы усилие на отрыв прилагалось под заданным углом между гибким или жестким выводом и платой или подложкой. Если не оговорено иное, то силу прикладывают под углом 90°.
Растягивающую силу постепенно увеличивают до тех пор, пока не произойдет отрыв гибкого (или жесткого) вывода или соединения (п. 6.3.4.1) или пока не будет достигнуто минимальное значение силы (п. 6.3.4.2).
Кр итер и и отк а з а
Для определения годности прибора значение растягивающей силы, при котором произошел отрыв соединения, регистрируют и сравнивают со значением, приведенным в табл. 1 п. 6.6. Испытание является достоверным только в том случае, если при приложении растягивающей силы разрушается, в первую очередь, само соединение. Отказами считают только обрывы самих соединений.
Для определения годности прибора допускается использовать другой метод: увеличить растягивающую силу до заданного минимального значения. Если при этом не произошло отрыва гибкого или жесткого вывода или соединения, считают, что соединение выдержало испытание.
Классификация отказовПри необходимости отказы допускается классифицировать следующим образом:
обрыв гибкого или жесткого вывода в месте деформации (участок, затронутый сваркой);
обрыв гибкого или жесткого вывода в точке, не подвергавшейся воздействию при выполнении сварки;
разрушение границ соединения (в припое или в точке сварки между гибким (или жестким) выводом и контактной площадкой на кристалле или подложке);
отрыв контактной площадки от платы или подложки;
трещина в плате или подложке.
Метод D
Область применения
Данное испытание обычно применяют к внутренним соединениям полупроводникового кристалла с подложкой, на которую он крепится одной из своих граней. Оно может быть также применено к соединениям между подложкой и кристаллодержателем или второй подложкой, на которую монтируют кристалл.
Метод D. Сдвиг соединения (для соединений методом перевернутого кристалла)
Соответствующий инструмент или клин подводят вплотную к кристаллу (или кристаллодержателю) в точке, находящейся непосредственно над первой подложкой, и прикладывают силу, перпендикулярную одной из граней кристалла (или кристаллодер- жателя) и параллельно первой подложке с целью разрыва соединения путем сдвига.
Прилагаемую силу постепенно увеличивают до тех пор, пока не произойдет разрыв соединения (п. 6.4.4.1) или пока не будет достигнуто минимальное значение силы (п. 6.4.4.2).
Критерии отказа
Для определения годности прибора регистрируют значение силы, вызвавшей разрыв соединения. Оно должно быть не менее 50 мН, умноженное на число соединений. Испытание является достоверным только в том случае, если при приложении силы разрушается, в первую очередь, само соединение. Отказами считаются только разрывы самого соединения.
Для определения годности прибора допускается использовать другой метод: увеличить силу до 50 мН, умножив ее на число соединений. Если ни соединения, ни подложка или кристалл не разрушаются, считают, что соединения выдержали испытание.
К л а с с и ф а к а ция отказов
При необходимости отказы допускается классифицировать следующим образом:
разрушение материала соединения или его основания, если имеется;
трещина в кристалле (или кристаллодержателе) или в подложке (т. е. смещение части кристалла или подложки непосредственно под соединением);
отслаивание металлизации (т. е. отделение слоев металлизации или основания соединения от кристалла (или кристаллодер- жателя или подложки).
Методы Е и F
О б л а ст ь применения
Эти методы предназначены для испытания приборов с балочными выводами.
Метод Е обычно применяют для технологического контроля и проводят на образце полупроводникового кристалла, прикрепленного к специально подготовленной подложке. Поэтому этот метод нельзя использовать для произвольно выбранных образцов или контролируемых партий.
Метод F обычно применяют для испытания образцов приборов с балочными выводами, прикрепленных к подложке из керамики или другого соответствующего материала.
Метод Е. Испытание на «сталкивание»
При данном методе используют металлизированную подложку с отверстием. Соответствующим образом сцентрированное отверстие должно быть достаточно большим, чтобы обеспечивать свободное прохождение приспособления для сталкивания, но не настолько большим, чтобы затрагивать зоны соединений. Приспособление для сталкивания должно иметь достаточные размеры, чтобы свести к минимуму появление трещин в приборе во время испытания, однако оно не должно касаться балочных выводов в месте крепления.
Подложку жестко крепят, а приспособление для сталкивания вводят в отверстие. Приспособление для сталкивания вводят в соприкосновение с прибором без ощутимого толчка (менее 0,25 мм в минуту). К нижней поверхности прибора посредством этого приспособления прикладывают равномерно возрастающую силу до тех пор, пока не будет достигнуто значение, указанное в п. 6.5.5, или пока не произойдет отказ.