高温高湿测试是芯片可靠性评估的关键,用于模拟湿热环境下的失效。本文讲解标准(如双85)、方法及失效机理分析,帮助掌握这一技术。
测试原理
高温高湿加速水分渗透和腐蚀,基于Peck模型计算加速因子。湿热引起电化学反应,如金属腐蚀或介电弱化。
测试的重要性
在潮湿地区,湿热失效占30%。测试确保芯片寿命,符合JEDEC标准,适用于通信和汽车领域。
标准与方法
双85标准详解
条件:85°C、85%RH,持续1000小时。方法:芯片偏置运行,间歇测量参数。加速因子高,预测正常条件下数年寿命。
其他标准
- THB:温度湿度偏置测试,添加电压。
- HAST:高度加速应力测试,130°C、85%RH,缩短周期。
测试方法流程
- 准备:选样品,配置环境箱。
- 执行:实时监测,记录数据。
- 分析:评估变化,识别机理。
| 标准 | 条件 | 方法 | 机理重点 |
| 双85 | 85°C/85%RH | 恒定测试 | 腐蚀、分层 |
| HAST | 130°C/85%RH | 加速偏置 | 电迁移 |
| THB | 85°C/85%RH+电压 | 偏置运行 | 介电击穿 |
失效机理分析
腐蚀机理
湿气导致金属腐蚀,形成氧化层,增加电阻。分析:EDX检测氧元素。
分层与爆米花效应
热湿应力引起封装分层。机理:水分膨胀导致裂纹。预防:低吸湿材料。
电迁移机理
离子移动造成空洞。分析:高温加速,FIB切片观察。
应用案例
通信芯片
双85测试验证5G模块耐湿,优化封装,失效率降25%。
汽车芯片
HAST测试传感器,确保在湿热车内稳定。
优化与挑战
使用AI分析数据,缩短周期。挑战:设备精度,通过校准解决。
常见问题解答
Q1:双85与HAST区别?
A:HAST更加速,周期短。
Q2:如何分析机理?
A:结合SEM和电性数据。
Q3:测试成本?
A:专业实验室降低企业负担。
结语
高温高湿测试保障芯片可靠性,是行业必备。
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