封裝可靠性之BHAST試驗(yàn)簡(jiǎn)析

高加速溫度和濕度應(yīng)力測(cè)試（強(qiáng)加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(yàn)）BHAST通過對(duì)芯片施加嚴(yán)苛的溫度、濕度和偏置條件來加速水汽穿透外部保護(hù)材料（灌封或密封）或外部保護(hù)材料和金屬導(dǎo)體的交界面，從而評(píng)估潮濕環(huán)境中的非氣密性封裝芯片的可靠性。失效機(jī)理與“85℃/85%RH”穩(wěn)態(tài)溫濕度偏置壽命試驗(yàn)THB相同。執(zhí)行兩種試驗(yàn)的情況下，“85℃/85%RH”穩(wěn)態(tài)溫濕度偏置壽命試驗(yàn)THB結(jié)果優(yōu)先于高加速溫度和濕度應(yīng)力測(cè)試BHAST。本試驗(yàn)應(yīng)被視為破壞性試驗(yàn)。

失效機(jī)理：

塑封料用環(huán)氧樹脂包封，成本較低，在集成電路中應(yīng)用較多，但塑封的防水性較差，水汽可以穿過塑封料到芯片表面，遇到金屬層，通過帶入外部雜質(zhì)或溶解在樹脂中的雜質(zhì)，與金屬作用使連線腐蝕，導(dǎo)致芯片失效。

試驗(yàn)條件：

參考JESD22-A110E規(guī)范，BHAST試驗(yàn)有兩種試驗(yàn)條件：130℃/96hrs和110℃/264hrs

試驗(yàn)過程中應(yīng)該注意：

（1）電源功率最小化；

（2）盡可能通過管腳交替偏置加壓，交替拉高拉低；

（3）盡可能多地通過芯片金屬化來分配電勢(shì)差，來引發(fā)離子遷移效應(yīng)；

（4）在工作范圍的最高電壓；注：上述準(zhǔn)則的優(yōu)先選擇應(yīng)基于機(jī)構(gòu)和特定的器件性能；

（5）可采用兩種偏置中任意一種滿足上述準(zhǔn)則，并取嚴(yán)酷度較高的一種：

（a）持續(xù)偏置：持續(xù)施加直流偏置。芯片溫度比設(shè)備腔體環(huán)境溫度高≤10℃時(shí)，或受試器件（DUT）的散熱小于200mW時(shí)，連續(xù)偏置比循環(huán)偏置更嚴(yán)苛；

（b）循環(huán)偏置：試驗(yàn)時(shí)以適當(dāng)?shù)念l率和占空比向器件施加直流電壓。如果偏置導(dǎo)致芯片溫度高于試驗(yàn)箱溫度且差值ΔTja>10℃，對(duì)特定器件類型，循環(huán)偏置比連續(xù)偏置更嚴(yán)苛。對(duì)大部分塑封芯片而言，受試器件（DUT）最好采用50%的占空比施加循環(huán)偏置。

與其他試驗(yàn)的比較：

HAST：HAST試驗(yàn)一般根據(jù)是否施加偏置分為BHAST與UHAST兩種，UHAST試驗(yàn)環(huán)境條件與BHAST相同但不需要加電。

THB：THB試驗(yàn)通常被稱為雙85試驗(yàn)，試驗(yàn)條件相較于HAST更為寬松，為延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)（1000hrs）的替代性試驗(yàn)。

審核編輯：劉清