可靠性測試
以下是半導體進行的各種可靠性測試的相關信息:
加速度測試
大多數半導體器件的壽命在正常使用下可超過很多年。 但我們不能等到若干年后再研究器件;我們需要增加施加的應力。 施加的應力可增強或加快潛在的故障機理,幫助找出根本原因,并幫助 TI 采取措施防止故障模式。
在半導體器件中,常見的一些加速因子為溫度、濕度、電壓和電流。 在大多數情況下,加速測試不改變故障的物理特性,但會轉移觀察時間。 加速條件和正常使用條件之間的轉移稱為“降額”。
高加速測試是基于 JEDEC 資質認證測試的關鍵部分。 以下測試反映了基于 JEDEC 規范 JESD47 的高加速條件。 如果產品通過這些測試,則表示器件能用于大多數使用情況。
資質認證測試
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JEDEC 參考
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施加的應力/加速因子
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HTOL
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JESD22-A108
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溫度和電壓
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溫度循環
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JESD22-A104
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溫度和溫度變化率
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溫濕度偏壓
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JESD22-A110
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溫度、電壓和濕度
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uHAST
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JESD22-A118
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溫度和濕度
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存儲烘烤
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JESD22-A103
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溫度
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溫度循環
根據 JESD22-A104 標準,溫度循環 (TC) 讓部件經受極端高溫和低溫之間的變換。 進行該測試時,將部件反復暴露于這些條件下經過預定的循環次數。
高溫工作壽命 (HTOL)
HTOL 用于確定高溫工作條件下的器件可靠性。 該測試通常根據 JESD22-A108 標準長時間進行。
溫濕度偏壓 (THB)/偏壓高加速應力測試 (BHAST)
根據 JESD22-A110 標準,THB 和 BHAST 讓器件經受高溫高濕條件,同時處于偏壓之下,其目標是讓器件加速腐蝕。 THB 和 BHAST 用途相同,但 BHAST 條件和測試過程讓可靠性團隊的測試速度比 THB 快得多。
熱壓器/無偏壓 HAST
熱壓器和無偏壓 HAST 用于確定高溫高濕條件下的器件可靠性。 與 THB 和 BHAST 一樣,它用于加速腐蝕。 與這些測試不同的是,不會對部件施加偏壓。
高溫存儲
HTS(也稱為“烘烤”或 HTSL)用于確定器件在高溫下的長期可靠性。 與 HTOL 不同,器件在測試期間不在運行條件下。
靜電放電 (ESD)
靜電荷是靜置時的非平衡電荷。 通常情況下,它是由絕緣體表面相互摩擦或分離產生;一個表面獲得電子,而另一個表面失去電子。 其結果是不平衡的帶電條件,也稱為靜電荷。
當靜電荷從一個表面移到另一個表面時,它便成為靜電放電 (ESD),并以微型閃電的形式在兩個表面之間移動。
當靜電荷移動時,就形成了電流,因此可以損害或破壞柵氧化物、金屬層和接點。
JEDEC 通過兩種方式測試 ESD:
1. 人體模式 (HBM)
一種組件級應力,用于模擬人體放電累積的靜電荷通過器件到地面的行為。
2. 帶電器件模型 (CDM)
- 一種組件級應力,根據 JEDEC JESD22-C101 規范,模擬生產設備和過程中的充電和放電事件。