集成電路溫度循環試驗(Temperature Cycling)是將產品放入高、低溫交替環境中循環多次后驗證其功能是否正常的一項環境試驗。其試驗原理是產品在設定的上下限溫度內循環時,由于熱脹冷縮的原因,產生交互膨脹和收縮,使得產品產生熱應力和應變。
為了探究集成電路受快速溫度變化的影響,我們使用溫度循環變化試驗箱對其做溫度循環測試,下面是主要試驗內容。
試驗設備:環儀儀器 溫度循環變化試驗箱
試驗條件:-65℃~150℃,高低溫轉換時間15分鐘,溫變速率約14.3℃/min。高低溫各15分鐘,試驗中每100個循環進行電參數測試確認。
試驗樣品見下表:
試驗結果如下表所示:
試驗結果:
從試驗結果看到,大尺寸芯片預估芯片對角壽命比焊點壽命更短,而小芯片則反之,實際的壽命表現也符合計算結果,通過對失效樣品的分析結果看,CW7388的失效樣品確實都是屬于芯片對角位置受損,而CS2003失效都是焊點斷裂或脫落。失效樣品FA情況見下圖:
總結:
溫度循環試驗是集成電路可靠性不可或缺的試驗項目,然而溫度循環是屬于破壞性試驗,其試驗條件的選擇要匹配產品的設計規格,特別是進行可靠性篩選時要嚴格注意防止過應力產生,造成新的失效模式,故篩選時對產品的設計參數要進行了解,溫度循環數不宜過多避免產生疲勞失效。
如有集成電路的可靠性試驗疑問,可以咨詢環儀儀器相關技術人員。












