芯片可靠性測試之HAST高壓加速老化測試
作者：
salmon范
編輯：
瑞凱儀器
來源：
www.zhangclab.com
發(fā)布日期： 2020.09.27
開發(fā)一款芯片基本的環(huán)節(jié)就是——設(shè)計＞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%）。
測試只占芯片各個環(huán)節(jié)的5%，看似是“便宜”的，在每家公司都喊著“降低成本”的時候，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。
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。
而芯片可靠性測試中，不可或缺的是HAST測試！
HAST高壓加速老化測試【Highly Accelerated Stress Test】可檢測芯片封裝的耐濕能力，待測產(chǎn)品被置于嚴(yán)苛的溫度、濕度及壓力下測試，濕氣是否會沿者膠體或膠體與導(dǎo)線架之接口滲入封裝體從而損壞芯片。
JESD22-A118試驗規(guī)范與條件（HAST無偏壓試驗）：
用來評價器件在潮濕環(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（JESD22-A101-B）相同，該試驗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，可能會出現(xiàn)非真實的失效模式。
常用測試條件：110℃/85%RH——264小時。
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：爆米花效應(yīng)（Popcorm Effect）特指因封裝產(chǎn)生裂紋而導(dǎo)致芯片報廢的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象發(fā)生時，常伴有爆米花般的聲響，故而得名。
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