隨著元器件的可靠性越來越高有些傳統的試驗方法已經不能適應

點擊次數：1520 更新時間：2022-01-13

　　近幾年來，隨著技術的進步，元器件的可靠性越來越高，有些傳統的試驗方法已經不能適應。例如，IC常用的溫度/濕度/偏壓(THB) 試驗(85C/85%RH加偏壓)對日前封裝的質量水平來說要經過幾千小時的試驗才能獲得有用的結果。

　　另外，隨著越來越多的塑封微電路和COTS產品在高可靠設備上的應用，也需要在試驗和篩選技術上進行改進，以減少風險。

　　在美國宣布采用非政府標準SSB-1“在航空與其它嚴格控制應用中使用塑封微電路與半導體的導則”，標準中規定了有關半導體企業用于鑒定新產品或改進產品的常用可靠性試驗，包括：表面安裝器件的預處理、偏壓壽命試驗、溫度循環、高壓蒸煮、THB和高加速應力試驗(HAST) 等。

　　在這些試驗中，HAST試驗箱是專為塑封固態器件而設計的，因為事實證明，高壓蒸煮和THB試驗對于某些健壯的塑封微電路已經不能產生失效。

　　這一試驗用高溫(通常為130 ℃)、高相對濕度(約85%)、高大氣壓力的條件(達3 atm)來加速潮氣通過外部保護材料或芯片引線周圍的密封封裝。當潮氣到達基片的表面，電勢能可把器件變成電解電池，從而加速腐蝕失效機理。

　　這一試驗要加速的失效機理包括有金屬化腐蝕、材料界面處的分層、線焊失效、絕緣電阻下降等。這與THB類似，但HAST的加速速率更快。

　　有些器件生產廠通過比較確定某個批次的失效是由相同的失效模式引起后，就對這一批次用HAST代替THB ，然后使用加速因子根據HAST試驗結果推導出等效的THB失效結果。

　　對于加速試驗，過去大多是用單應力和恒定應力剖面來進行。但在新的加速試驗中，應力剖面不需要恒定，也可使用應力組合。

　　常見的非恒定應力剖面和組合應力剖面有分步進應力剖面試驗、漸進應力剖面試驗、高加速壽命試驗(HALT)、高加速應力篩選(HASS) 和HAST。

　　其中HALT、HASS和HAST是較新的試驗方法。HALT 是一種開發試驗，是增強型的分步應力試驗。一般用于發現設計的弱點和生產過程問題，其月的是提高設計的強度余量，而不是預計產品的定量壽命或可靠性。

　　HASS是一種加速環境應力篩選。它提供了產品遇到的最嚴酷的環境，而且所花的時間很有限。HASS 的目的是達到“技術的基本極限”，即應力的小量增加就會大量增加失效的應力水平。

　　HALT和HASS聯合使用的目標是改進產品設計時使生產變化和環境作用對性能和可靠性的影響降到最小。