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集成电路的可靠性测验之——高低温冲击试验

2021-06-15


近年来,集成电路技术得到了快速发展,特征尺寸不断缩小,集成度和性能不断提高。为了减小成本,提升性能,集成电路技术中引入大量新材料、新工艺和新的器件结构。这些发展给集成电路可靠性的保证和提高带来了巨大的挑战。

可靠性定义中“规定的时间”即常说的“寿命”。根据国际通用标准,常用电子产品的寿命必须大于10年。显然,我们不可能将一个产品放在正常条件下运集成电路可靠性介绍行10年再来判断这个产品是否有可靠性问题。因此我们常常把样品放在高电压、大电流、高湿度、高温、较大气压等条件下进行测试,然后根据样品的失效机理和模型来推算产品在正常条件下的寿命。

可靠性是对产品耐久力的测量,我们主要典型的IC产品的生命周期可以用一条浴缸曲线来表示。

冷热冲击试验用来测试材料结构或复合材料,在瞬间下经高温、低温的连续环境下所能忍受的程度,适用电工、电子产品、半导体、电子线路板、金属材料等各种材料在温度急剧变化环境下的适应性。在研制阶段可用于发现产品设计和工艺缺陷,在有些情况下也可用于环境应力筛选,剔除产品的早期故障。试验的严苛程度取决于高低温范围,驻留时间,温度转换时间,循环数。
集成电路的可靠性测验之——高低温冲击试验(图1)


高低温冲击试验(Thermal Shock Test)


目的:评估IC产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。方法是通过循环流动的液体从高温到低温重复变化
测试条件:
  Condition B: - 55℃ to 125℃
  Condition C: - 65℃ to 150℃
失效机制:电介质的断裂,材料的老化(如bond wires), 导体机械变形
参考标准:
  MIT-STD-883E Method 1011.9
  JESD22-B106
  EIAJED- 4701-B-141


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