RA 器件可靠性
温度循环试验
高低温交变考核封装与焊点热机械疲劳
1测试概述
温度循环试验（TCT）使器件在极端低温与高温之间反复交变，利用不同材料热膨胀系数（CTE）失配产生的热应力，加速键合、焊点、芯片-封装界面的疲劳开裂与分层。
2测试目的
- 考核封装在温度交变下的热机械可靠性；
- 加速暴露键合断裂、焊点疲劳、芯片裂纹、分层；
- 评估温度范围与循环数对寿命的影响；
- 为车载/高可靠应用选型提供依据。
3适用标准
JESD22-A104
Temperature Cycling（温度循环）
MIL-STD-883 Method 1010
Temperature Cycling（温度循环）
AEC-Q100
集成电路应力鉴定（含温度循环子试验）
注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 新器件抽样，必要时已贴板；
- 初始电性、外观、SAT 基线；
- 分组对应不同温度范围/循环数。
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
|---|
| 温度范围 | 如 -65℃ ~ +150℃ | 按类别设定 |
| 温变速率 | 通常 ≤ 按标准 | 液槽/气腔不同 |
| 循环数 | 100/500/1000 次 | 定时取样 |
| 驻留时间 | 保证样品达到温度 | 热平衡 |
4.3 测试步骤
- 初始测试建立基线；
- 样品放入温度循环箱，设置高低温与驻留；
- 按设定循环数自动循环；
- 节点取出恢复后测电性、外观、SAT；
- 评估裂纹/分层，失效件转 FA。
5主要设备与仪器
- 两厢/三厢式温度循环试验箱
- 电参数测试系统
- SAT、X 光（节点对比）
6结果与判定
主要结果参数
- 各循环节点电参数漂移；
- 键合/焊点裂纹与界面分层；
- 失效循环数分布。
判定依据
在规定温度范围与循环数后电参数正常、无键合/焊点裂纹与界面分层为合格；出现开路、漏电增大或分层判为不合格。
7注意事项
安全提示：箱内极端高低温，取放须戴隔热/防冻手套，待恢复室温再开门取件。
- 温变速率影响应力大小，须按标准执行；
- 气腔与液槽式循环严酷程度不同，不可混用判据；
- 贴板测试更能反映焊点真实应力；
- 分层在循环中逐步发展，需多节点监测。