集成電路溫度循環(huán)試驗(yàn)（Temperature Cycling）是將產(chǎn)品放入高、低溫交替環(huán)境中循環(huán)多次后驗(yàn)證其功能是否正常的一項(xiàng)環(huán)境試驗(yàn)。其試驗(yàn)原理是產(chǎn)品在設(shè)定的上下限溫度內(nèi)循環(huán)時(shí)，由于熱脹冷縮的原因，產(chǎn)生交互膨脹和收縮，使得產(chǎn)品產(chǎn)生熱應(yīng)力和應(yīng)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(huán)變化試驗(yàn)箱對(duì)其做溫度循環(huán)測(cè)試，下面是主要試驗(yàn)內(nèi)容。
試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 溫度循環(huán)變化試驗(yàn)箱
試驗(yàn)條件：-65℃~150℃，高低溫轉(zhuǎn)換時(shí)間15分鐘，溫變速率約14.3℃/min。高低溫各15分鐘，試驗(yàn)中每100個(gè)循環(huán)進(jìn)行電參數(shù)測(cè)試確認(rèn)。
試驗(yàn)樣品見(jiàn)下表：
試驗(yàn)結(jié)果如下表所示：
試驗(yàn)結(jié)果：
從試驗(yàn)結(jié)果看到，大尺寸芯片預(yù)估芯片對(duì)角壽命比焊點(diǎn)壽命更短，而小芯片則反之，實(shí)際的壽命表現(xiàn)也符合計(jì)算結(jié)果，通過(guò)對(duì)失效樣品的分析結(jié)果看，CW7388的失效樣品確實(shí)都是屬于芯片對(duì)角位置受損，而CS2003失效都是焊點(diǎn)斷裂或脫落。失效樣品FA情況見(jiàn)下圖：
總結(jié)：
溫度循環(huán)試驗(yàn)是集成電路可靠性不可或缺的試驗(yàn)項(xiàng)目，然而溫度循環(huán)是屬于破壞性試驗(yàn)，其試驗(yàn)條件的選擇要匹配產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)格，特別是進(jìn)行可靠性篩選時(shí)要嚴(yán)格注意防止過(guò)應(yīng)力產(chǎn)生，造成新的失效模式，故篩選時(shí)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)要進(jìn)行了解，溫度循環(huán)數(shù)不宜過(guò)多避免產(chǎn)生疲勞失效。
如有集成電路的可靠性試驗(yàn)疑問(wèn)，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。
