大家好呀~作为专业检测工程师,今天和大家聊聊芯片气体腐蚀测试那些事儿😊芯片(集成电路元件)体积虽小,但对气体腐蚀特别敏感,做好测试对保障芯片可靠性至关重要哦~
一、芯片为啥要做气体腐蚀测试?
芯片在制造、存储和使用中可能接触到腐蚀性气体,比如:
制造环节的化学气体残留(如氯气、氨气);
应用环境中的工业废气(二氧化硫 SO₂)、汽车尾气(二氧化氮 NO₂);
封装材料释放的微量气体。
这些气体会腐蚀芯片的金属引线(如铝、铜电极)、钝化层(二氧化硅),导致短路、开路或性能衰减😱
二、芯片面临的典型腐蚀气体及影响
气体类型
腐蚀机理
对芯片的危害
二氧化硫(SO₂)
潮湿环境生成亚,腐蚀金属引线
焊点氧化、接触电阻增大
氯气(Cl₂)
强氧化性气体,破坏钝化层
芯片表面漏电、功能失效
氨气(NH₃)
与金属离子反应生成络合物
键合线(金线 / 铝线)断裂
硫化氢(H₂S)
与铜 / 银反应生成黑色硫化物
电路互联失效、信号传输异常
三、芯片气体腐蚀测试的行业标准
半导体行业有严格的测试标准,常见的包括:
JEDEC JESD22 - A117:半导体器件的气体腐蚀测试方法,规定了 SO₂、H₂S 等气体的测试浓度和周期;
MIL - STD - 883H:美军标准,针对军用芯片的气体腐蚀试验(如混合气体 B1:SO₂、NO₂、Cl₂组合);
GB/T 2423.19:电工电子产品环境试验,模拟工业大气中的气体腐蚀✨
四、测试流程详解(以 JEDEC 标准为例)
样品预处理:
芯片需保留原始封装(QFP、BGA 等),去除表面污染物;
对裸芯片(晶圆)需固定在专用载板上,模拟实际工作状态。
环境模拟:
使用高精度气体腐蚀试验箱,控制气体浓度(如 SO₂:50ppm)、湿度(85% RH)、温度(35℃);
采用 “循环腐蚀” 模式:通气体 12 小时 + 干燥 12 小时,模拟昼夜环境变化⏳
性能检测:
外观检测:用扫描电镜(SEM)观察金属层腐蚀程度;
电气测试:测量接触电阻、绝缘阻抗、信号传输延迟等参数;
可靠性验证:高温老化(125℃)后复检,评估长期稳定性。
五、芯片测试的特殊注意事项
微环境控制:芯片测试箱的气体浓度偏差需≤±5%,避免局部腐蚀不均;
静电防护:测试全程需在防静电台面上操作,防止 ESD 损伤芯片;
封装兼容性:不同封装材料(陶瓷、塑料)对气体腐蚀的耐受度不同,需分开测试哦~
六、如何选择芯片气体腐蚀测试机构?
看资质:优先选择具备CNAS 认可且通过JEDEC 认证的实验室;
看设备:确认拥有微量气体分析系统(检测限达 ppb 级)和高分辨率探针台;
看案例:询问是否为晶圆厂、封装厂提供过测试服务(如中芯国际、长电科技合作案例)~
七、给芯片厂商的咨询建议
联系测试机构时,建议提供:
芯片类型(逻辑芯片 / 功率芯片 / 传感器);
应用场景(车载 / 工业 / 消费电子);
期望测试标准(如 JEDEC A117 - 2023 版);
关注的腐蚀气体类型(可参考上方表格)💡
芯片的可靠性直接影响终端产品质量,做好气体腐蚀测试是把控品质的关键一环~如果大家有芯片气体腐蚀测试需求,欢迎联系专业的第三方检测机构,他们拥有半导体专用测试设备和行业zishen技术团队,能为您提供从样品预处理到报告解读的全流程服务,助力芯片品质升级哟~

