在智能汽车、工业控制、5G通信等高可靠性要求的领域，一颗芯片的失效可能引发系统级故障，甚至危及人身安全。如何确保芯片在真实使用环境中长期稳定运行？芯片板级可靠性测试（Board Level Reliability, BLR）正是这一问题的关键答案。通过模拟极端温度变化、剧烈振动、冲击等应力环境，BLR能在产品量产前精准识别焊点疲劳、材料分层、电气开路等潜在失效风险，大幅降低现场失效率——研究表明，完善的BLR方案可减少80%以上的早期失效问题。
什么是BLR测试？
BLR测试聚焦于已贴装在PCB上的元器件（如BGA、CSP、SOP等封装形式），评估其在模拟实际使用环境下的结构与电气可靠性。它不仅是AEC-Q100等车规认证的强制环节，更是高端工业与消费电子品质升级的核心手段。
核心测试项目与失效机制
BLR测试覆盖温度与机械两大环境应力，每项均对应明确的失效模式：
温度环境试验
| 测试项目 | 参考标准 | 主要失效机制 |
|---|---|---|
| 温度循环 | JESD22-A104, EIAJ ED-4701-100, IPC 9701 | 热疲劳断裂、蠕变疲劳断裂 |
| 冷热冲击 | JESD22-A106, EIAJ ED-4701B-141 | 焊点脆裂、界面分层 |
机械环境试验
| 测试项目 | 参考标准 | 主要失效机制 |
|---|---|---|
| 机械冲击 | JESD22-B110, JESD22-B111A | 静态断裂、振动断裂、蠕变断裂 |
| 机械振动 | JESD22-B103B | 焊点微裂、引脚松动 |
| PCB弯曲试验 | IPC 9702, JESD22-B113A | 基板分层、内层线路断裂 |
监控链路等级：从芯片到PCB的全路径追踪
BLR测试通过四级监控链路设计，实现从芯片内部到PCB外层的失效定位：
- Level 0：布线深入芯片内部（与晶圆制程相关）
- Level 1：连接芯片表面金属层，监测内部焊点
- Level 2：延伸至基板内层，检测应力导致的内层断裂或分层
- Level 3：通过基板表面布线连接PCB，观察焊点与PCB界面异常
该分级机制极大提升了失效分析的精准度，为设计优化提供直接依据。
实验后关键检查手段
BLR测试后，需通过多维度分析确认失效位置与模式：
- ✅ 金相切片：对特定焊球或引脚进行截面分析，观察微观裂纹与界面状态
- ✅ 红墨水拉拔测试：针对BGA全阵列焊球，快速定位断裂界面（如焊盘 lifted pad）
- ✅ 电气连通性检测：实时监控开路、短路等电性能异常，关联物理失效
为什么选择专业BLR服务？
- 标准全覆盖：支持JEDEC、IPC、AEC-Q等国际主流标准
- 场景全覆盖：温度循环、冷热冲击、机械振动、跌落冲击等真实工况模拟
- 分析全链条：从应力测试到失效分析（FA），提供根因诊断与改进建议
- 资质有保障：CNAS/CMA认证实验室，获多家头部终端客户认可
- 响应更高效：全国多实验室布局，缩短交付周期
总结
芯片板级可靠性测试（BLR）绝非简单的“过流程”，而是产品可靠性的核心防线。在电子设备日益小型化、高集成化的趋势下，焊点与封装结构承受的应力愈发复杂。唯有通过系统化、标准化的BLR验证，才能确保产品在严苛环境中“扛得住、用得久”。无论是进军汽车电子，还是提升工业设备寿命，BLR都是不可绕行的技术门槛。
深圳德恺检测专注于半导体与电子元器件可靠性测试，具备CNAS/CMA双重资质，服务覆盖BLR、PCBA可靠性评估、锡须检查、离子清洁度分析等全链条项目。我们依托国际先进设备与资深FA团队，为客户提供从测试到失效分析的一站式解决方案，助力产品高效通过AEC-Q、JEDEC等严苛认证。
