可靠性試驗(yàn)是評(píng)估產(chǎn)品一定時(shí)間內(nèi)可靠性水平,暴露存在的問(wèn)題??煽啃允窃O(shè)計(jì)并制作在產(chǎn)品內(nèi)的,而不是試驗(yàn)出來(lái)的??煽啃栽囼?yàn)只能降低用戶的風(fēng)險(xiǎn)。新的可靠性評(píng)估方法是為評(píng)估生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)及工藝水平的,相信合格的生產(chǎn)線能把可靠性做到產(chǎn)品中去。
一、溫度沖擊(循環(huán))試驗(yàn)(TC /TS)測(cè)試
目的:模擬環(huán)境溫度變化或開(kāi)關(guān)機(jī)造成的溫度變化,考核溫度交替變化對(duì)產(chǎn)品機(jī)械/電性能的影響,暴露粘片/鍵合/塑封等封裝工藝/材料缺陷,及金屬化/鈍化等圓片工藝問(wèn)題。
條件:-65℃~150℃ (500cycle/1000cycle)
失效機(jī)理:不同材料間熱膨脹系數(shù)差異造成界面熱匹配問(wèn)題,造成金線斷裂、鍵合脫落(開(kāi)路)、塑封開(kāi)裂(密封性失效)、界面分層(熱阻增大) 、鍵合線開(kāi)短路 、鈍化層開(kāi)裂、硅鋁接觸開(kāi)路、芯片背面劃痕繼續(xù)長(zhǎng)大導(dǎo)致芯片開(kāi)裂。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn): JESD22-A104-C
二、高壓加速壽命試驗(yàn)/高壓蒸煮(PCT/Autoclave)
目的:檢驗(yàn)器件抵抗水汽侵入及腐蝕的能力,不包括外部腐蝕。
條件: 121℃/100%RH,205kPa(2atm),96hrs。
失效機(jī)理:濕氣通過(guò)塑封體及各界面被吸入并到達(dá)芯片表面,在鍵合區(qū)形成原電池而加速鋁的腐蝕。另外,水汽帶入的雜質(zhì)在器件表面形成漏電通道。試驗(yàn)后因管腳腐蝕引起的開(kāi)路或塑封體表面漏電等失效不計(jì)。
試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn): JESD22-A102C
三、高溫高濕試驗(yàn)
目的:模擬非密封器件在高溫高濕環(huán)境下工作,檢驗(yàn)塑封產(chǎn)品抗水汽侵入及腐蝕的能力。
條件: 85℃/85%RH,168hrs
失效機(jī)理:器件在高溫高濕的環(huán)境下,加速了芯片鍵合及表面的電解腐蝕,評(píng)估器件在存儲(chǔ)環(huán)境中對(duì)水汽的抵抗能力。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn): JESD22-A101-B
適用的研發(fā)和工藝改進(jìn):
1、高溫?cái)U(kuò)散工藝技術(shù)的改進(jìn)(重點(diǎn)是高溫長(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)散,如隔離擴(kuò)散)包括可能引起硅片內(nèi)部隱裂的工藝技術(shù)改進(jìn)
2、包封工藝技術(shù)、框架處理工藝技術(shù)的改進(jìn)
3、塑封料、框架的變更
4、新產(chǎn)品(含新的封裝結(jié)構(gòu))
5、封裝工藝過(guò)程中的污染