2 SOIC-10 のボード レベル信頼性試験

これら 2 つのパッケージを交互に使用する場合の主な課題は、それぞれのランド パターンのレイアウトです。図 2-1 示されているのは、左側が SOIC-10、右側が SOIC-16 の標準的なランド パターンです。

図 2-1 ランド パターン：SOIC-10 (左) 、SOIC-16 (右)

ランド パターンが示すように、寸法とレイアウトは比較的類似していますが、入力側のメイン半田ポイントは、入力ごとに、4 つの個別の半田パッドから 1 つの細長いパッドに移動します。この細長いパッドには後でフューズド リード フレームが半田付けされます。ただし、1 つのデバイスをもう 1 つのデバイスと交互に使用することを目標としている使用事例では、半田付けされたフューズド リード フレームを個別のパッドに配置すると性能が低下する可能性がまず疑われます。細長いパッド上の個々のリードの配置は平凡に見えます。4 本のリードはすべて、入力の同一ノードを共有しており、細長い半田パッドに配置しても性能に変化はありません。ただし、フューズド リード フレームを個別のパッド上に配置すると、電流の流れにボトルネックが発生する可能性がりあり、その場合は熱が加わります。

これらの懸念の影響を調べるために、ボード レベルの信頼性実験を実施しました。この実験では、図 2-2 に示すように、弊社の評価 PCB で標準の SOIC-16 フットプリント上に SOIC-10 パッケージを実装しました。

図 2-2 SOIC-16 フットプリント上の SOIC-10 パッケージ

これらの PCB 8 枚を、20A の電流が連続的にリードフレームを流れるように直列に接続し、オーブンに入れました。このテスト期間中、基板に -40°C から +125°Cと +125°C から -40°C の温度サイクルを 500 回実施しました (図 2-3 を参照)。

図 2-3 温度サイクルのタイミング図

この場合：

• t₁ = t₃ = t₅ = 7 分
• t₂ = 45 分
• t₄ = 70 分

温度の上昇と下降の速度は、使用したオーブン「テスト エクイティ モデル 115A」によって制限されます。次のサイクルに進む前に、基板を -40°C と 125°C で 7 分間浸しました。

これら 500 サイクルの事前試験と事後試験の両方で、熱平衡の観点からサンプル カードを調べ、半田接合部に X 線を通してこれらのサイクルがデバイスに及ぼす影響を調べました。さらに、カードを切断して断面を確認し、剥離の証拠を探しました。温度サイクル中にデバイス障害は発生しませんでした。