반도체 소자는 제작 직후에는 정상 동작하더라도, 실제 사용 환경에서는 온도 변화, 전력 부하, 기계적 스트레스 등 다양한 외부 변수에 반복적으로 노출된다. 특히 디바이스가 동작하는 과정에서 발생하는 자체 발열(Self-Heating)과 외부 환경 온도의 변화는 패키지 내부 재료 간의 열팽창 차이(CTE mismatch)를 유발하며, 장기적으로는 패키지 크랙, 접합 계면 박리(Delamination), 솔더 조인트 균열과 같은 구조적 열화로 이어진다.
이러한 열피로(Fatigue)를 조기에 검증하기 위해 수행되는 대표 평가가 바로 Thermal Cycling Test이다. Thermal Cycling Test는 반도체 패키지나 모듈을 저온 ↔ 고온 사이에서 반복적으로 왕복시키며, 재료 및 접합부에서 발생하는 열응력(Thermal Stress)과 응력 반복 피로(Stress Fatigue)에 대한 내성을 평가한다.
이 시험은 단순히 “버티는지 확인”하는 단계가 아니라, 현실 사용 조건에...