可控硅可靠性测试及标准

可靠性试验是评估产品一定时间内可靠性水平,暴露存在的问题。可靠性是设计并制作在产品内的，而不是试验出来的。可靠性试验只能降低用户的风险。新的可靠性评估方法是为评估生产线的设计及工艺水平的，相信合格的生产线能把可靠性做到产品中去。

一、温度冲击（循环）试验(TC /TS)测试

目的：模拟环境温度变化或开关机造成的温度变化，考核温度交替变化对产品机械/电性能的影响，暴露粘片/键合/塑封等封装工艺/材料缺陷，及金属化/钝化等圆片工艺问题。

条件：-65℃~150℃  （500cycle/1000cycle)

失效机理：不同材料间热膨胀系数差异造成界面热匹配问题，造成金线断裂、键合脱落（开路）、塑封开裂（密封性失效）、界面分层（热阻增大） 、键合线开短路 、钝化层开裂、硅铝接触开路、芯片背面划痕继续长大导致芯片开裂。

测试标准： JESD22-A104-C

二、高压加速寿命试验/高压蒸煮(PCT/Autoclave)

目的：检验器件抵抗水汽侵入及腐蚀的能力，不包括外部腐蚀。

条件： 121℃/100%RH，205kPa（2atm），96hrs。

失效机理：湿气通过塑封体及各界面被吸入并到达芯片表面,在键合区形成原电池而加速铝的腐蚀。另外，水汽带入的杂质在器件表面形成漏电通道。试验后因管脚腐蚀引起的开路或塑封体表面漏电等失效不计。

试验标准： JESD22-A102C

三、高温高湿试验

目的：模拟非密封器件在高温高湿环境下工作，检验塑封产品抗水汽侵入及腐蚀的能力。

条件： 85℃/85%RH，168hrs

失效机理：器件在高温高湿的环境下，加速了芯片键合及表面的电解腐蚀，评估器件在存储环境中对水汽的抵抗能力。

测试标准： JESD22-A101-B

适用的研发和工艺改进：

1、高温扩散工艺技术的改进（重点是高温长时间扩散，如隔离扩散）包括可能引起硅片内部隐裂的工艺技术改进

2、包封工艺技术、框架处理工艺技术的改进

3、塑封料、框架的变更

4、新产品（含新的封装结构）

5、封装工艺过程中的污染