热膨胀系数不匹配导致的塑封器件失效

　　3.2石英砂填充料使芯片表面破损

　　分析的样品在低温和高温工作时各有器件失效，开封前的检查仍然没有发现问题。开封后失效的样品芯片表面都发现有大量凹坑，判断为塑封材料中尖锐的石英砂压迫芯片表面形成。

　　低温下，塑封料对芯片的压应力会通过石英砂传递到芯片表面。如果塑封料中填充的石英砂棱角圆滑，就不会刺伤芯片表面。但此批样品的失效分析表明，正是由于石英砂存在尖锐的尖角，在压应力过程中刺伤金属化布线和钝化层，导致金属化布线间短路或开路。

　　4 评价方法

　　对于塑封器件的可靠性评价主要是缺陷暴露技术，而缺陷在器件使用前是很难通过常规的筛选来发现的。一旦器件经过焊接或实际工作时就会显露出来。采用高加速应力试验可以暴露各种缺陷，从而可剔除早期失效产品。

　　Hughes公司指出温度冲击和随机振动是考核元器件非T作状态可靠性的最有效的高加速应力方法。统计分析表明，温度冲击能够暴露元器件2／3的潜在缺陷。而对于温变应力敏感的塑封器件，可以通过选择合适的温变参数（参照产品的使用等级）进行评价［4］。参考MIL883E以及结合经验参数，可以采用负温3 0 m i n，正温30min，大于1 00个冲击的试验方案。

　　温度冲击试验后，除了进行声学扫描检查界面分层情况外，还要进行X射线检查外引脚与芯片键合区的金线完整情况；最后要将器件开封，观察芯片表面是否有裂纹、钝化层表面是否有较多的划伤，做出此批器件是否通过温度冲击试验的判断。