一、在先进封装（Advanced Packaging）中的应用
先进封装（如扇出型封装Fan-Out， 2.5D/3D IC， 系统级封装SiP）通过硅中介层（Interposer）、微凸块（Micro-bump）、再布线层（RDL）等实现高密度互连，带来了新的可靠性挑战。
微凸块与硅通孔（TSV）可靠性：
挑战：微凸块和TSV的尺寸极小（微米级），其界面（如Cu/Sn焊料， Cu/绝缘层）在湿热应力下易发生电化学腐蚀、金属间化合物（IMC）过度生长导致脆裂。
HAST应用：采用BHAST，在高温高湿下对堆叠芯片施加偏压，评估微凸块互联的电阻稳定性及失效模式，是预测其长期可靠性的关键。
再布线层（RDL）与介电材料：
挑战：为实现细线宽，RDL使用聚合物介电材料（如PI， PBO），其吸湿性高于传统SiO₂，易导致层间附着力下降、漏电增加。
HAST应用：无偏压HAST用于评估介电材料的吸湿、膨胀及与金属线粘接界面的分层风险；BHAST则用于评估RDL线间在高湿偏压下的绝缘可靠性（TDDB）。
塑封料与界面：
挑战：扇出型封装使用大面积塑封料，其与芯片、基板的热机械失配及吸湿后性能退化是关键。
HAST应用：HAST高压加速老化试验箱是评估塑封料抗水解性、以及塑封料与各种新界面（如芯片背面、RDL表面）粘接可靠性的标准方法。
二、在第三代半导体（宽禁带半导体）中的应用
以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体，工作于高温、高频、高功率场合，其封装可靠性面临极限考验。
高温高湿下的栅氧可靠性：
挑战：SiC MOSFET的栅氧质量至关重要，且工作结温可能超过200℃。高温高湿偏压（BHAST）是评估其栅氧长期可靠性的严酷考验。
HAST应用：执行比硅基器件更严苛的BHAST（如更高温度），监测阈值电压漂移和栅极漏电，评估栅氧的完整性以及钝化层的保护能力。
高功率密度下的湿热失效：
挑战：GaN器件常用于高压射频，其表面态和电流崩塌效应可能受湿气影响。功率循环产生的热应力与HAST条件耦合，可能加速失效。
HAST应用：结合动态偏压（模拟开关状态）进行HAST高压加速老化试验箱测试，评估在湿热环境下器件的动态参数（如导通电阻Rds(on)， 输出功率）退化情况。
新型封装互连的评估：
挑战：为适应高温，常用银烧结、铜柱凸块等新型互连技术。其界面在湿热环境下的可靠性数据尚不充分。
HAST应用：HAST是建立这些新工艺可靠性数据库的核心工具，用于筛选材料、优化工艺参数。
三、测试方案的演进
面对这些新挑战，HAST测试方案也在升级：
更精细的监控：需要在线监测更微弱的电流（如pA级栅漏电）和高频参数（S参数）。
多应力耦合：HAST高压加速老化试验箱与高温存储（HTS）、温度循环（TC）相结合的顺序或同步测试，以模拟更真实的复杂应力。
针对性设计：设计专用的测试芯片（Test Die）和测试结构，以隔离和评估特定界面或材料的可靠性。
在半导体技术持续创新的洪流中，HAST/BHAST作为可靠性评估的基石，其重要性不降反增。它正从传统的“通过/不通过”判官，演变为指导先进技术与材料开发的“导航仪”和“预言家”，确保这些前沿科技在投入市场时，已具备经得起时间考验的坚韧品质。
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