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| リフロー耐熱性試験 （exJEDEC-STD020-C） |
電子機器の小型・軽量化が進むなか、高密度実装に対応する表面実装デバイス（ＳＭＤ）の薄型化・小形化要求が強まっています。結果として樹脂パッケージの薄型化が進み、基板実装のリフロー工程による加熱でパッケージクラックが発生し、半導体の信頼性に影響を与える問題が起きています。さらに鉛フリーはんだによる実装はリフロー工程の加熱温度を上昇させ半導体デバイスに対しより厳しい熱ストレスを与える要因になってきました。表面実装デバイスを用いた実装後の信頼性を確保するためには、デバイスの保管から実装までの各工程を再現したうえでの信頼性確認が求められています。
横浜試験所では基板実装環境をシミュレートするリフロー炉を備え、実装前の吸湿〜リフロー炉による基板実装〜超音波探傷装置（ＳＡＴ）による検査を行った後、信頼性試験を行うための一連の設備を設置し半導体の評価試験を受託しています。
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リフロー炉は高温８槽、冷却２槽 |
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（横浜試験所）
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加熱ゾーン８槽構成により加熱工程を細かく制御できるため、リフローピーク時間の詳細設定を再現できます。詳細な温度プロファイルにより弱電耐熱部品へ対応し、また一方で確実なはんだ接合を得るための十分な加熱時間を確保させるなど、リフローによる過熱温度をマルチにコントロールすることができます。
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実装状態を超音波探傷装置（ＳＡＴ）で検査 |
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（横浜試験所）
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リフロー工程後の半導体の実装状態を超音波探傷装置で確認します。外観検査では判らないパッケージ内部のボイド、ダイパッド剥離、パッケージクラックなどの欠陥を検出します。
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| リフロー耐熱性試験実施要領 |
半導体製品が工場出荷後に、プリント基板に実装され電子機器製品になるまでに遭遇する環境ストレスを想定して実装環境を再現します。
この再現試験を行ったあとに、半導体に発生する不良の確認を行い、更に信頼性評価試験を行います。 |
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１．保管環境の再現 |
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半導体製品の出荷後に遭遇する輸送・倉庫保管環境を再現する意味で、５〜１０サイクル程度の温度サイクル試験を行います。
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２．ベーキング |
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試験の前処理として、１２５℃、２４Ｈｒ程度のベーキングを行い、樹脂パッケージの脱湿を行います。（防湿包装から取り出したときの半導体部品の状態を再現します）
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３．吸湿 |
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防湿包装を開封した後の保管中に進行する樹脂パッケージの吸湿を恒温恒湿試験により再現します。開封後の保管可能条件を設定（レベル１〜６）し、これに対応した加湿条件で吸湿させた後にリフロー耐熱性試験を実施します。 |
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４．リフロー耐熱性試験 |
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加湿処理を行った半導体に、基板実装時の熱ストレスを模擬したリフロー炉による加熱処理を実施します。
その加熱処理条件は、パッケージサイズ・形状、はんだ種類（共晶・Ｐｂフリー）などにより決められます。また一般的な実装工程を仮定すると両面実装とリワークが考えられ、この点を考慮して半導体にはこの温度プロファイルを３回程度与えます。 |
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５．超音波探傷装置（ＳＡＴ）による検査 |
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リフロー工程を終えた半導体パッケージは、リフロー前の吸湿とリフロー工程の加熱の組み合わせでクラックを起こしている可能性があります。クラックの程度が著しい場合は、パッケージ外部まで進行するため実体顕微鏡で不良発生の有無を観察することができます。
しかし、樹脂とチップ、樹脂とフレームとの剥離や、クラックが外部まで進行していない場合、樹脂パッケージの裏面に発生するクラックや微細なクラックの検査には、超音波探傷装置（ＳＡＴ）を使用した観察を行い不良発生の有無を確認することになります。
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６．信頼性試験 |
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１〜５項の試験を経た半導体部品は実装工程における環境をシミュレートされたことになります。
この後の半導体部品に各種の信頼性評価試験を実施することで、電子機器に搭載された半導体部品としての評価を行うことになります。 |
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