JEDEC JESD22-A104E（中文版）

聯合電（diàn）子設備工程委員會

{溫度循環（huán）測試}

2014年修（xiū）訂版

美（měi）國JEDEC固態技術協會（huì）

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JEDEC標準22-A104F

第（dì）1頁：

試驗方法A104F（試驗方法A104E的修（xiū）訂）

試驗方法：A104F 溫度循環（來（lái）自委員（yuán）會投（tóu）票（piào）JCB-00-16、JCB-05-82、JCB-09-20、JCB-14-45和JCB-20-31，根據JC-14.1包裝設備可靠性（xìng）測試方法（fǎ）委員會的認（rèn）可。）

1範圍（wéi） ：本標準適用於空氣或（huò）其他環境中的單室、雙室和三室溫度循環氣體介質，包括組件和焊料（liào）互連測試（shì）。在單室中循環，負載被放（fàng）置在一個固定的室內，通過引入熱或 冷空氣進入腔（qiāng）室。在雙室循環中，負載放置在移動平台上在保持固定溫度的固定室（shì）之間（jiān）穿梭。在三腔中溫度循環有三個腔室，負載（zǎi）在它（tā）們之間移動。（此標準不包括通常利用快（kuài）速上升率的熱衝擊條件與熱衝擊室使用的熱能-液（yè）體耦合介質相關。）該測試旨在確定組（zǔ）件和焊料互連的能力承受由（yóu）交替的高溫和低（dī）溫極端引起的機械應力。這（zhè）些機械特性可能（néng）導致電氣和/或物理特性的永久變化應力。

2術（shù）語和定義：

2.1荷（hé）載：在（zài）試驗期間，試驗室內的樣品和相關夾具（托盤、支架等）測驗。

2.2工作區：負載溫度為控製在（zài）規定條件內。

2.3樣品溫度（Ts）：溫度循環期間樣品的溫（wēn）度， 通過固定在其上的熱電偶或等效溫度測量裝置測量，或嵌入他們（men）的身體。

注：使用熱電偶或（huò）等效溫度測量裝置的連接方法應確保樣品的整個質量達到溫（wēn）度極（jí）限（xiàn）和浸泡 要求。

2.4最大樣（yàng）品溫度：（Ts（max））：根（gēn）據（jù）3.3，通過熱電偶測量的樣品。

2.5最低樣品溫度：（Ts（min））：根據3.3，通過熱電偶測量的樣品。

JEDEC標準22-A104F

第2頁:

試驗方法A104F（試驗方法A104E的修訂）

2術語和定義（續）

2.6負載轉移時間：物理（lǐ）轉移負載所需的時間 並將其引入另一個。負（fù）載轉移適用於雙負載和三負載腔（qiāng）室循環（huán）。

2.7最（zuì）大載荷：可（kě）放置在腔室中且仍滿足根據3.3，通過熱（rè）電偶驗證的規定溫度（dù）循環要求。

2.8標稱ΔT：溫度循環試驗條（tiáo）件；見表1。

2.9浸泡時間：樣品（pǐn）溫度在規定範圍（wéi）內的總時間標稱Ts（最大值）和標稱Ts（最小值）。該範圍定義為時間Ts為-5°C至+10°C/+15°C（取（qǔ）決（jué）於試驗條件公差（chà））循環，時間Ts為循環下端標稱溫度Ts（min）的+5°C至-10°C。

2.10浸泡溫度：溫度範圍為-5°C至（zhì）+10/+15°C（取（qǔ）決於測試條（tiáo）件公差）和標稱溫（wēn）度（dù）為+5°C至-10°C的Ts（最小）。2.11（溫度）循環時間：從一個（gè）高（gāo）溫極限到給（gěi）定樣品的下一個或從一個低溫極端到下一個；見圖（tú）1。

2.12升溫（wēn）速率（lǜ）： 樣本。

注1：應測量輪廓曲線的線（xiàn）性部（bù）分的斜率，通常為測試條件溫度範圍的（de）10%至（zhì）90%之間；參（cān）見圖1中的點a和b。

注2：斜（xié）坡率可能取決於（yú）負載，應針對所測試的負載進（jìn）行驗（yàn）證。

2.13試驗條件：表1中列出的各種溫度（dù）循環範圍選項。

2.14浸（jìn）泡模式：定義浸（jìn）泡時最小浸泡時間的分（fèn）類術語溫度（最高）和浸泡溫（wēn）度（最低）（分鍾）

注1：每個測試條件將有四種可能的浸泡模式。這些浸泡模式列於表2。 注2：選（xuǎn）擇的浸泡模式取決於相關的故障機製。

2.15標稱溫度Ts（max）：滿足最大標稱溫（wēn）度所需的樣品溫度特定測（cè）試條件的溫度；見表1。 2.16標稱溫度Ts（min）：滿足最小標稱（chēng）溫度（dù）所需的樣品溫度特（tè）定測試條件的溫度；見表（biǎo）1。

JEDEC標準22-A104F

第3頁：

試驗方法A104F（試驗（yàn）方法A104E的（de）修訂）

3參考文件：JEP 140，半導體封裝的珠狀熱電偶（ǒu）測量。JEP 153，熱（rè）應（yīng）力試驗爐溫度的表征和監測。 JESD94，使用基於知識的測試方法的應用程序特定鑒定。IPC-SM-785，表麵安裝焊料（liào）加速可靠性試驗（yàn）指南附件。

4儀器 ：所用室應能夠提供和控製（zhì）規定的溫度以及當（dāng）腔室加載（zǎi）有最大（dà）負載時工作區域中的循環定時。應（yīng）盡量（liàng）減少樣品的直接熱傳導。每個腔室的容量應通過一個或多個 以下兩種方法：

a） 使用儀表部（bù）件和最大負載進行定期校準，並持續監測在固定工具熱電偶溫（wēn）度（dù）測量（liàng）的每次測試期間確保（bǎo）運行間的重複性。

b） 在每次（cì）測試過（guò）程中，對處（chù）於最壞情況下的一個或多個儀表部件進（jìn）行持續監測溫度位置（例如，這可能是負載的角落和中間（jiān））。

5程序樣品：應放置（zhì）在相對於氣流的（de）位置，以確保基（jī）本上不阻礙（ài）穿過每個樣品和圍繞每個樣品的空氣流。特（tè）殊情況下如果需要安裝，則應予以規定。然後，樣品應進行規定的 規定循環（huán）次數的溫度循環試驗（yàn）條件（例如JESD47資格認證（zhèng）或供應（yīng）商與（yǔ）用（yòng）戶之間達成的協議）。完成總數量試驗規定的周期可能會因臨時終點試驗而中斷，試驗室裝置批次的裝載或卸載，在規定的時間（jiān）間隔或結果下對樣品進行電（diàn）氣測試電源或設備故障（zhàng）。但是，如果所有中斷的總次數超（chāo）過規定循環總數的10%，必須從開始如果熱電偶固定在樣品體上，則使用（yòng）的膠水或膠帶的數量應（yīng）盡量減少，以（yǐ）確保適當（dāng）的溫度測量。熱電偶（ǒu）或等效物溫度測量裝置，所用的連接方法應確保整（zhěng）個質量樣品的溫度已達（dá）到極端溫（wēn）度和浸泡要（yào）求（qiú）。

JEDEC標準（zhǔn）22-A104F

第（dì）4頁：

試驗方法A104F（試驗方法A104E的（de）修訂）

5.1標稱循環（huán）速率標稱循環速（sù）率取決於所選的浸泡模式。

5.1.1部（bù）件循（xún）環率典型的部件級溫（wēn）度循環速率在每（měi）小時1至3個循環（cph）的（de）範圍（wéi）內。典型的失效機製包（bāo）括但不限於（yú）疲勞（例如金屬電（diàn）路疲勞）以及（jí）分層。對於某些失效（xiào）機製，>如果溫度循環室能夠滿足Ts標稱值，則（zé）可以使用3 cph以及給定試驗條件的浸（jìn）泡要求。

5.1.2焊料互連周期率當焊接時，典型的焊料互連（lián）循環速率較慢，在1至2 cph的範圍內（nèi）進行疲勞評估。其中包括倒裝芯片、球柵陣列（liè）和堆疊封裝具有焊料互連。循環頻率和浸（jìn）泡時間對焊（hàn）料更為重要互連。

5.1.3錫須循（xún）環率 如JESD22-A121所述，錫須循環速（sù）率（lǜ）應為每小時（shí）3次循環。

JEDEC標準（zhǔn）22-A104F

第5頁：

試驗方法A104F（試（shì）驗方（fāng）法A104E的修訂）

5.2最高和最低溫度測量的最大和最小樣品溫度應在表1顯示了所使用的（de）具體測試條件。Ts（最大（dà）值）+10°C的典型邊界值（zhí）Ts（min）的溫度為-10°C，這取決於設備能力和測試目標。表1-溫（wēn）度循環試驗條件測驗條件*名義上的 ：

*警（jǐng）告：選擇測試條件時應（yīng）小心，因為：1） 特定測試條件可能超過（guò）某些包裝材料的玻璃（lí）化轉變溫度可（kě）能導致在現場設計應用條（tiáo）件下不常見的失效（xiào）機製，2） 需要（yào）避免（miǎn）被測器件（jiàn）（DUT）之間和之間的大的熱梯度，以便保持測試數據的完整性和3）測試條件（jiàn）溫度範圍內（nèi）的CTE差（chà）異在測試板上產生（shēng）電鍍通孔過早失效，從而限（xiàn）製電氣讀數測試部件的能（néng）力。Ts（最大值）的測試條件不建（jiàn）議（yì）超過125°C潛在動態再（zài）結晶導（dǎo）致的Pb/Sn焊料成分。 熱（rè）循（xún）環試（shì）驗條件的選擇應符合其試驗目標，並且（qiě）應用使用條件。

在（zài）某些情況下，材料（liào）對極端 所選測（cè）試選擇的溫度對（duì）於避免意外（wài）結果至關重要，因為 如上所述。 JESD47中引用（yòng）了通常用於設備鑒定的熱循環（huán）曲線；然而  本（běn）文件中列出的任何其他配（pèi）置文件（或（huò）自定義（yì）配置文（wén）件）可根據JESD94（基於知（zhī）識的測試方法）或調查目（mù）的（de）。

注：可以使（shǐ）用不同於表1的溫度循環試驗條件（jiàn）。然而，測試條（tiáo）件應滿足故障的浸泡、每小時循（xún）環數和（hé）斜坡（pō）速率建（jiàn）議正在測試的機製。必須按照第7（f）條的規定記錄這些條件。

JEDEC標準22-A104F

第6頁：

試驗方法A104F（試驗方法A104E的修訂）

5.2最高和最低溫度（續）

表2-浸泡模式條件浸泡模式在（zài）浸泡溫度（最大值（zhí））和浸泡條件下（xià）的最短浸泡時間              溫度（分鍾）（分鍾） 1 1min- 2 5min  3 --10   4 --15

注：可（kě）以使用不同於表2的浸泡模式，但測試（shì）條件應適當對於正在（zài）測（cè）試的故（gù）障機製。必須按照第7（f）條的規定（dìng）記（jì）錄這些條件。

5.3上下浸泡時間上限和下限浸泡時間因所選浸泡模式而異；見表2。在此浸泡期間試樣達到所需標稱溫度的時間，Ts（max）或Ts（min）。

5.4上（shàng）下浸泡溫度上限和下限浸泡溫度隨所選測（cè）試條件而變化；見表1。5.5浸泡模式              浸泡模式列於表（biǎo）2中。浸泡時間（jiān）比表中所（suǒ）示時間長的浸泡模式2與標準（zhǔn）循環速率不兼容，應僅根據特定（dìng）的失效機製。

5.5.1部件浸泡模式在部件溫度（dù）循（xún）環中，通（tōng）常使用浸泡模式1。

5.5.2互連浸泡模式浸（jìn）泡模式2、3和4通常用於與諸如倒裝芯片或BGA焊點的互連。 5.5.3錫須浸泡模式如JESD22-A121所述，錫須（xū）浸泡模式應（yīng）為5至10分（fèn）鍾。這相當於浸泡              模式（shì）2，見表（biǎo）2。

JEDEC標準22-A104F

第7頁：

試（shì）驗方法A104F（試驗方法A104E的修訂）

5.6標稱循環時間標稱循（xún）環時（shí）間隨所選的浸泡模式（shì）而變化。表3列出了部件與測試（shì）條件和（hé）浸泡模式之間的關係（xì）。對於焊料互連（lián），循環時間更短不建（jiàn）議超過30分鍾。

表3-試（shì）驗條件下的典型頻（pín）率和浸泡（pào）模式條件典型周（zhōu）期/小時。

典型浸泡模式：

5.7斜率

5.7.1部（bù）件爬（pá）坡率斜坡速率（lǜ）通常對大多數部件測試不重要互連，

見5.7.2。然而，即使使用（yòng）空氣作為熱能耦（ǒu）合（hé）介質準確定義和控製（zhì）斜坡速率非常重要，因為可能（néng）會無意中產生接近熱衝擊試（shì）驗環境應超過規（guī）定的指南。

5.7.2互連斜率在測試互連焊點疲勞時，必須避免瞬態熱測試樣品中的梯度。熱質量大、傳熱低的樣（yàng）品效率要（yào）求斜坡速率足夠慢，以補償熱質量樣品的溫度應在環境（jìng）溫（wēn）度的幾度以內坡道。這種情況下，循環任何部（bù）分的（de）典型升（shēng）溫速（sù）率為15°C/分鍾或（huò）更低，優選速率為10°C至14°C/分鍾。對於熱質量（liàng）較大的樣品，使用可能（néng）需要單區室來（lái）實（shí）現最佳的斜坡速率。注1：優選的（de）循環速率基於焊點疲勞適當測試之間（jiān）的平衡以及熱循環測試效率。

注2：空氣對空氣或液體對液體熱衝擊室不應代替熱（rè）衝擊室由於DUT的斜坡速率很重要（yào），因此（cǐ）循環室的速度過快會產生不現實的結果。互連（lián）測試期間的損壞。DUT上（shàng）的大熱梯度也會（huì）導致整個腔室負載的（de）加速度係數。

JEDEC標準（zhǔn）22-A104F

第8頁：

試驗方法A104F（試驗方法A104E的（de）修訂）

5.7.2互連斜（xié）率（續）焊料互連的典型測試要求列於表（biǎo）4中。以下各項的組合在測試焊料互連時，斜坡（pō）速率和浸泡時間非常重要。

表4-焊料互連溫度循環的推薦試驗條件測試（shì）條件*浸泡模式斜坡（pō）速率（°C/分鍾）循環（huán）速率（cph）

*警告：在（zài）選擇測試條件時應（yīng）小心，因為Ts（min）可能導致印刷電路板穿孔和/或布線開裂，從而抑製與被測試的焊料互連（lián）相關聯的電讀數。

5.8負載轉移（yí）時（shí）間（僅雙腔）負載轉移時間應小於（yú）1分鍾，以保持均勻的溫度分布（bù）穿過負載。 5.9測量目視檢查和電氣測量（liàng），包括參數和功（gōng）能應按照適用采購文件或數據表的規定進行測（cè）試。電氣測試可以在現（xiàn）場進行（háng），也可以在環境溫度或極（jí）端溫度下進（jìn）行。失敗電阻標準必須根據測試時樣品的溫（wēn）度進行調整。在（zài）裏麵此外，還應根據JESD22-A109對密封裝置進行氣密（mì）性試（shì）驗。

6失效標準故障標準應包括但不（bú）限於密封（fēng）裝置的氣密性、參數極限、功能極限、機械損傷和（hé）翹曲。參數和功（gōng）能限製應由適用的（de）采購文件定義。機械損壞不（bú）包（bāo）括固定或搬運引起的損壞，或損（sǔn）壞（huài）對包裝不重要在特定應用中的性能。

JEDEC標準22-A104F

第9頁

7總結：

適用采購文件中應規定以下細節：

a） 特殊安裝（如適用（yòng））；見（jiàn）第4節（jiē）。

b） 極端溫度；見表1，浸泡時（shí）間；見表2，樣品冷卻和加熱斜坡周期的速率和數量或特定的部件要求。

c） 必要時的臨時測量間隔。

d） 檢（jiǎn）查、密封試驗（密封包裝）、內部粘結的特殊驗收標準（zhǔn）完整性測試和電氣測試（如（rú）果不是設備規範中規定的（de）測試）。

e） 對於鑒定測試，樣品大小和質量水（shuǐ）平。

f） 表1以（yǐ）外的極端溫度。指定（dìng）循環（huán）次數、溫度極（jí）限值、浸泡時間、每小時循環數、溫度（dù）極限值公差（如果與表1）、斜坡速率和臨時測量（如果需要）。

JEDEC標準22-A104F

第10頁 ：

試驗方法A104F（試驗方法A104E的修訂）

附錄A（資料性附（fù）錄）溫（wēn）度分布圖1-熱循環試驗條件的（de）代表性溫度分（fèn）布（bù）：

注：應測量輪廓曲線的（de）線（xiàn）性部分的斜率，通常（cháng）為試驗條件溫度範圍的10%至90%；參見圖1中的點a和b。

JEDEC標準22-A104F

第11頁

試驗方法A104F（試驗（yàn）方法A104E的修訂

附錄B（資料性附錄）修訂之間的差異本附錄簡要（yào）描述了對本測試（shì）方法中出現的條目所做的大部（bù）分更改。如果（guǒ）對概念的更改（gǎi）涉及添加或刪（shān）除任何單詞（不包括刪除意外重複的單詞），它被包括在（zài）內。不包括某些標（biāo）點符號更改。

B、1 JESD22-A104F和（hé）JESD22-S104E之間的差異（2014年（nián）10月）條款變更說明

1範圍澄清，僅限於氣體介質中的熱循（xún）環

5.7.1將5.7.2中先前注釋3的注意事項移至本節

B、2 JESD22-A104E和JESD22-S104D之間的差異（2009年3月）條（tiáo）款（kuǎn）變更（gèng）說明（míng）

3術語和定義-增加JESD94參（cān）考 -增加IPC-SM-785參考（kǎo）

5.2修訂表1-添加（2）新T/C配置文件–TCR、TCT-修訂列（上下公差） -測試條件選擇注意事項-熱（rè）循環剖麵選擇參考JESD47和其他注意事（shì）項

5.6修訂表3 -（2）新T/C剖麵的浸泡建議（yì）–TCR、TCT

5.7.2修訂（dìng）表4–（2）新T/C型材的焊接互連建議–TCR、TCT

JEDEC標（biāo）準改進表（biǎo）：

本表格旨在向JEDEC技（jì）術委員會提供行業（yè）的（de）意見關（guān）於主題標準的使用（yòng）。邀請個人或（huò）公司向              傑迪克。所有意見將被收集並分發給適當的委員會如果您可以提供輸入，請填寫此表（biǎo）格並返回：猶（yóu）太法典

收件人：出版部北10街3103號，240室弗吉尼亞州（zhōu）阿靈頓（dùn）22201

傳真：703.907.7583

1.我建議（yì）對以下（xià）內容進行更改：

要求、條款編號：

試驗方法編號：

條款編號已證（zhèng）明參考條款編號為：

錯誤中不清晰太硬另外

2.糾正建議：

3.文件（jiàn）改進的其（qí）他建（jiàn）議：

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