在半导体封装材料可靠性分析中高压 TSDC 热刺激电流测试系统的应用

在半导体封装材料可靠性分析中高压 TSDC 热刺激电流测试系统的应用

半导体封装材料（EMC）直接决定芯片长期工作稳定性，高温反向偏压测试（HTRB）是衡量封装材料耐高压、抗电荷累积能力的关键项目。Huace-TSDC 高压热刺激电流测试系统依托高精度弱信号采集与宽温域测试能力，可准确分析材料内部电荷捕获、弛豫特性，预判封装器件 HTRB 服役性能，成为半导体封装材料研发与可靠性验证的核心设备。
一、半导体封装材料测试现存难点
封装材料内部陷阱电荷、空间电荷会在高压、高低温交变工况下逐步释放，引发器件漏电、性能失效。传统检测手段无法直观表征材料电荷存储与弛豫规律，且该类测试属于超微弱电流检测，电网谐波、线路漏电流、接触干扰极易造成数据失真，难以准确评估材料长期可靠性。同时常规设备温区不足，无法模拟芯片全温域工作环境。
二、抗干扰设计，实现飞安级弱信号采集
系统搭载专用抗干扰模块，可滤除电网谐波干扰，配合数据自动平均算法，剔除接触不稳、瞬时充电电流带来的异常数据。设备电流测量分辨率可达1fA，适配高阻封装材料的微弱电荷信号检测，准确捕捉电荷释放全过程，保证试验数据真实。
三、宽温域 + 高压输出，模拟器件实际服役工况
设备温度区间覆盖 -100℃~300℃，采用液氮制冷 + 空气加热组合模式，控温精度达 ±0.25℃，升温速率可设定，完整复现芯片低温储存、高温工作的全温变场景。输出电压 ±10kV，可对样品施加强电场完成极化处理，真实模拟器件高压偏置工作状态，分析不同温压条件下的电荷活化能与弛豫特性。
四、专用夹具结构，降低测试附加误差
采用黄铜电极搭配 99 氧化铝陶瓷、PEEK 绝缘辅材，绝缘性能优异，可大幅减少夹具自身漏电流对测试的影响。适配直径≤50mm、厚度≤3mm 的常规封装试样，结构稳定，装夹便捷，满足不同配方、不同批次 EMC 材料的对比测试需求。
五、智能化软件，简化试验与数据管理
配套 Huacepro 测控软件支持中英文操作界面，试验状态实时可视化监测，自带故障告警、权限管理功能。测试完成后可自定义报表格式，一键导出 Excel、PDF 报告，便于试验数据归档、对比分析与输出。设备还可拓展热释电、漏电流、自定义波形激励等测试功能，实现一机多用。
六、反向指导材料配方与工艺优化
研发人员通过 TSDC 曲线解析封装材料陷阱能级、电荷迁移规律，预判材料在 HTRB 测试中的表现，提前筛选高可靠性原料，优化材料配比与固化工艺，从源头降低封装器件长期使用中的漏电、失效风险，缩短新材料研发周期。