车规芯片防潮通行证：AEC-Q100标准中的HAST测试

　　AEC-Q100是汽车电子行业的核心可靠性认证标准，由美国汽车电子委员会（AEC）制定，旨在确保车载集成电路（IC）在严苛汽车环境中的长期稳定性和安全性。

　　AEC-Q100标准的重要性

　　AEC-Q100是车规芯片的强制通行证，通过系统性应力测试暴露潜在失效（如腐蚀、迁移、封装开裂），确保芯片在振动、高低温、湿热等极端条件下仍能稳定工作。其“零失效”要求与多批次验证机制，已成为全球车企及Tier 1供应商的核心筛选标准。

　　AEC-Q100标准中的HAST测试

　　一、核心目标

　　1.评估非气密封装器件的湿气可靠性：模拟高温、高湿、高压环境，加速湿气渗透封装材料或沿金属界面侵入的过程，暴露器件在潮湿环境中的潜在失效（如腐蚀、漏电）。

　　2.验证封装工艺与材料稳定性：检测塑封器件的密封性、键合线抗腐蚀能力（如银合金键合线易发生电化学迁移）以及内部结构的分层风险。

　　二、实验方法

　　HAST需严格遵循JEDEC JESD22-A110标准，关键步骤如下：

　　样品准备

　　样品数量：77颗芯片×3个生产批次（共231颗）。

　　预处理：表面贴装器件（SMD）需先进行预处理（PC, Preconditioning），模拟回流焊工艺。

　　电路板要求：使用耐高温高湿板材（如SH260），贴片后喷涂三防漆。设计偏置电路，覆盖80%额定电压（引脚配置需符合JESD22-A110偏置指南）。

　　测试条件

　　偏置电压设置

　　持续偏置：当芯片功耗≤200mW且温升≤5℃时使用，直流电压连续施加。

　　循环偏置：功耗>200mW时采用（如50%占空比，1小时通/断），避免器件自热抑制湿气渗透。

　　偏置原则：覆盖最多引脚、施加最大工作电压、在金属覆层间制造电势差。尽量降低芯片功耗（一般处于reset状态）。bond pad通过外部电路配置成pullup和pulldown间隔状态，在相邻pad之间建立电势差。

　　失效机制

　　电化学腐蚀：

　　湿气侵入后形成电解液，导致铝键合线或焊盘腐蚀（银合金键合线风险更高）。

　　表现为漏电流增加（IDD测试失效）或功能异常（如OS测试失败）。

　　离子迁移（CAF）：

　　金属离子（如Cu⁺）在电场下向阳极迁移，形成枝晶短路（常见于PCB内部导体）。

　　导致绝缘电阻下降或短路失效。

　　封装材料退化：

　　树脂吸湿后水解，降低玻璃化转变温度（Tg），引发分层或开裂。

　　界面分层（如芯片与塑封料间）使内部结构暴露于湿气。

　　湿气诱导应力：

　　高压蒸汽渗透薄弱界面（如引脚与封装间隙），加速密封失效。

来源：深芯公众号

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