一、芯片可靠性測(cè)試內(nèi)容

芯片可靠性測(cè)試旨在評(píng)估芯片在復(fù)雜環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和壽命，主要分為以下幾類：

1. 環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試

• 溫度測(cè)試：包括高溫存儲(chǔ)（如150℃氮?dú)猸h(huán)境500小時(shí)）、低溫測(cè)試（-40℃）及溫度循環(huán)（TCT/TST），模擬極端溫度對(duì)芯片的影響。

• 濕度測(cè)試：如蒸汽鍋測(cè)試（PCT）、加速濕度應(yīng)力測(cè)試（HAST），檢測(cè)高濕環(huán)境下的耐腐蝕性。

• 機(jī)械測(cè)試：振動(dòng)、沖擊、跌落測(cè)試，驗(yàn)證封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度。

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2. 電氣性能測(cè)試

• 耐電壓測(cè)試：施加高壓脈沖（500-1000V）檢測(cè)絕緣性能。

• ESD測(cè)試：模擬靜電放電對(duì)芯片的干擾，確保抗靜電能力。

• 偏壓加速測(cè)試：通過(guò)施加高電壓加速元件退化，評(píng)估壽命。

3. 壽命與加速測(cè)試

• 高溫工作壽命測(cè)試（HTOL）：在高溫（如125℃）下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，驗(yàn)證長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

• 加速應(yīng)力測(cè)試（HAST/UHAST）：結(jié)合高溫、高濕及偏壓，縮短測(cè)試周期。

4. 功能與安全測(cè)試

• 邏輯功能測(cè)試：驗(yàn)證輸入輸出邏輯的正確性。

• 抗輻射與加密測(cè)試：針對(duì)特殊場(chǎng)景（如航空航天）的安全性評(píng)估。

二、芯片封裝工藝類型

封裝工藝直接影響芯片的散熱、信號(hào)傳輸及可靠性，主要類型包括：

1. 傳統(tǒng)封裝

• DIP（雙列直插式）：早期常用，適合插拔安裝，但體積較大。

• SOP/QFP（小外形/四邊扁平封裝）：引腳密集，適用于大規(guī)模集成電路。

2. 先進(jìn)封裝

• BGA（球柵陣列）：底部焊球連接，散熱好，適用于高功耗芯片。

• CSP（芯片級(jí)封裝）：封裝尺寸接近裸片，適用于內(nèi)存和小型化設(shè)備。

• WLP（晶圓級(jí)封裝）：直接在晶圓上完成封裝，降低成本并提高集成度。

3. 新興技術(shù)

• SiP（系統(tǒng)級(jí)封裝）：集成多顆芯片，實(shí)現(xiàn)高密度功能整合。

• TSV（硅通孔）：垂直互連技術(shù)，提升3D堆疊性能。

三、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)與材料選擇

• 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：參考JEDEC（JEP47/JESD22）、IPC、MIL-STD等規(guī)范。

• 封裝材料：塑料（低成本）、陶瓷（高穩(wěn)定性）、金屬（強(qiáng)散熱）及低溫共燒陶瓷（LTCC）等。

四、芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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