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芯片上市前,必不可少的HAST可靠性測試!

2020-11-06 17:35:02 komeg1990

開發(fā)一款芯片最基本的環(huán)節(jié)就是——設(shè)計(jì)>流片>封裝>測試,芯片成本構(gòu)成一般為人力成本20%,流片40%,封裝35%,測試5%。(對于先進(jìn)工藝,流片成本可能超過60%)


恒溫恒濕試驗(yàn)箱


測試只占芯片各個(gè)環(huán)節(jié)的5%,看似是“最便宜”的,在每家公司都喊著“降低成本”的時(shí)候,人力成本不斷的攀升,晶圓廠和封裝廠都在乙方市場中叱咤風(fēng)云,似乎只有測試這一環(huán)節(jié)沒有那么難啃,于是“降低成本”的算盤就落在了測試的頭上了。

但仔細(xì)算算,就算測試省了50%,總成本也只是省了2.5%,但是測試是產(chǎn)品質(zhì)量的最后一關(guān),若沒有良好的測試,那么產(chǎn)品PPM(百萬失效率)過高,被退回或賠償都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這5%的成本。

芯片需要做什么測試?


芯片的測試主要分為三大類:芯片功能測試、性能測試、可靠性測試。這三大測試缺一不可。


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其中,芯片的可靠性測試可以測試芯片是否會被冬天里的靜電弄壞,在雷雨天、三伏天、風(fēng)雪天等復(fù)雜環(huán)境中能否正常工作,以及新開發(fā)的芯片能使用一個(gè)月、一年還是十年的使用壽命等等。要知道到這些問題,都需要通過可靠性測試進(jìn)行評估。


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芯片可靠性測試中,不可或缺的HAST測試!


HAST高加速老化測試(Highly Accelerated Stress Test),在芯片的可靠性測試中,扮演者測試芯片封裝的耐濕能力的角色。將待測產(chǎn)品置于嚴(yán)苛的溫度、濕度及壓力環(huán)境下測試,檢測濕氣是否會沿著膠體或膠體與導(dǎo)線架之間的接口滲入封裝體損壞芯片。


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JESD22-A118試驗(yàn)規(guī)范與條件(HAST無偏壓試驗(yàn)):

用來評價(jià)器件在潮濕環(huán)境中的可靠性,即施加嚴(yán)酷的溫度、濕度及提高水汽壓力通過外部保護(hù)材料(包封料或密封料)或沿著外部保護(hù)材料和金屬導(dǎo)體介面的滲透,其失效機(jī)制與[85/85%RH]高溫高濕穩(wěn)態(tài)溫度壽命試驗(yàn)(JESD22-A101-B)相同,該試驗(yàn)過程未施加偏壓以確保失效機(jī)制不被偏壓所掩蓋。需要注意的是,由于吸收的水汽會降低大多數(shù)聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變速度,當(dāng)溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí),可能會出現(xiàn)非真實(shí)的失效模式。
常用測試條件:110℃/85%RH——264小時(shí)。

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常見的故障原因:1、爆米花效應(yīng)

2、動金屬化區(qū)域腐蝕造成之?dāng)嗦?/span>
3、封裝體引腳間因污染造成之短路

注①:爆米花效應(yīng)(Popcorm Effect)特指因封裝產(chǎn)生裂紋而導(dǎo)致芯片報(bào)廢的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí),常伴有爆米花般的聲響,故而得名。