熱膨脹系數不匹配導致的塑封器件失效

　　3.2石英砂填充料使芯片表面破損

　　分析的樣品在低溫和高溫工作時各有器件失效，開封前的檢查仍然沒有發現問題。開封后失效的樣品芯片表面都發現有大量凹坑，判斷為塑封材料中尖銳的石英砂壓迫芯片表面形成。

　　低溫下，塑封料對芯片的壓應力會通過石英砂傳遞到芯片表面。如果塑封料中填充的石英砂棱角圓滑，就不會刺傷芯片表面。但此批樣品的失效分析表明，正是由于石英砂存在尖銳的尖角，在壓應力過程中刺傷金屬化布線和鈍化層，導致金屬化布線間短路或開路。

　　4 評價方法

　　對于塑封器件的可靠性評價主要是缺陷暴露技術，而缺陷在器件使用前是很難通過常規的篩選來發現的。一旦器件經過焊接或實際工作時就會顯露出來。采用高加速應力試驗可以暴露各種缺陷，從而可剔除早期失效產品。

　　Hughes公司指出溫度沖擊和隨機振動是考核元器件非T作狀態可靠性的最有效的高加速應力方法。統計分析表明，溫度沖擊能夠暴露元器件2／3的潛在缺陷。而對于溫變應力敏感的塑封器件，可以通過選擇合適的溫變參數（參照產品的使用等級）進行評價［4］。參考MIL883E以及結合經驗參數，可以采用負溫3 0 m i n，正溫30min，大于1 00個沖擊的試驗方案。

　　溫度沖擊試驗后，除了進行聲學掃描檢查界面分層情況外，還要進行X射線檢查外引腳與芯片鍵合區的金線完整情況；最后要將器件開封，觀察芯片表面是否有裂紋、鈍化層表面是否有較多的劃傷，做出此批器件是否通過溫度沖擊試驗的判斷。