热相关试验及热应力失效机理

微电子产品的失效率随温度的升高呈指数增长，微电子产品的工作温度每升高10 ℃，其失效率增加一倍。据统计，55 %的电子产品失效是由于温度过高引起的，热失效已经成为电子产品封装的主要失效形式之一。热应力失效环节包括温度循环、热冲击、老炼、寿命等环节。所有这些试验均存在高温或者低温的极限工作情况。

温度循环目的：测定器件承受极端高温和极端低温的能力，以及极端高温与极端低温交替变化对器件的影响；热冲击目的：确定器件在遭到温度剧变时的抵抗能力，以及温度剧变产生的作用；老炼试验目的：为了筛选或剔除那些勉强合格的器件；寿命试验目的：确定寿命分布、寿命加速特性和失效率水平。从物理上看，电子封装结构是电子元器件实现电子电路功能的物理载体，发生热应力失效的机理为：使用过程中由于温度分布不均以及热膨胀系数不匹配，在封装结构内形成热应力场，当热应力大于材料失效临界值时，便导致电子封装内部出现裂纹、分层等缺陷。

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