集成电路封装可靠性试验的分类与作用

集成电路封装可拿性试验是指对集成电路进行封装可靠性调查、分析和评价的一种手段，即对封装或材料施加一定的应力（如电应力、热应力、机械应力或其综合），检查其在各种应力作用下的各项性能是否稳定，各种参数是否超出技术指标，以及封装结构是否完整，从而判断集成电路的封装是否合格或可靠，设计是否合理，制造是否正常。集成电路在贮存、运输和使用过程中，会遇到非常复杂的各种环境，如振动、冲击等机械力作用，潮湿、盐雾或各种射线辐照等恶劣环境，还需要在高温/低温及温度剧烈变化的条件下正常工作，这些机械作用和环境的影响可能使集成电路加速损坏，而其影响程度将涉及集成电路封装结构的合理性、封装材料的性能稳定性、封装工艺的正确性和封装质量的一致性。针对不同的可 靠性要求，应进行不同项目的、施加不同应力条件的试验和测试，可靠性试验可在一定程度上评价集成电路的可靠性水平，并通过评价其可靠性水平来不断优选封装材料，改进封装结构，优化封装工艺技术，以及采取必要的封装应用措施来保证集成电路封装的可靠性。

1.集成电路封装可靠性试验的分类

集成电路封装可靠性试验分类方法有多种。按照环境条件分类，可分为各种应力条件下的模拟试验和现场试验；按照试验方法分类，可分为电热性能试验、机械试验、环境试验等；按照试验应力水平分类，可分为正常应力试验、加速应力试验；以试验对受试样品是否具有破坏性分类，可分为破坏性试验和非破坏性试验；按照可靠性试验目的分类，可分为可靠性验收试验（包括可靠性鉴定试验）、可靠性测定试验、可靠性统计试验；按照试验过程中所起的作用分类，可分为筛选试验和验收试验。最常见的是以对受试样品是否具有破坏性来分类。

(1）非破坏性集成电路封装可靠性试验：非破坏性试验不需要对样品进行物理或化学处理，它是失效分析技术的发展方向之一。非破坏性分析主要包括外部目检、内部目检、叉 光检查分析、反射式扫描声学显微（C-SAM)等。

(2）破坏性集成电路封装可靠性试验：主要包括机械应力试验和环境试验。封装可靠性的机械应力试验主要包括恒定加速度、机械冲击、扫频振动、引线键合抗拉强度、芯片拉脱强度、芯片剪切强度 等试验。环境试验主要是化学性试验，包括高压蒸煮、温度循环、耐湿、盐雾、内部水汽含量、密封、易燃性等试验。

2.集成电路封装可靠性试验的作用

(1）早期发现并暴露集成电路在封装设计和生产阶段存在的结构、材料和制造等方面的缺陷，也用于对封装缺陷的筛选。

(2） 基于不同可靠性试验条件下的试验数据，评估封装在不同工作环境下的失效模式，并对失效机理进行研究，以便优选材料、改进封装设计及优化封装工艺，合理改进集成电路封装可靠性。

(3）对集成电路封装质量等级进行鉴定，全面考核其是否已达到预定的可靠性指标，以便对封装集成电路应用提供更好的依据，也可为用户选择封装厂和封装工艺线提供依据。

(4）为集成电路封装线认证、批次验收等提供依据。

　审核编辑：汤梓红