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技術(shù)文章

可靠性測試 加速度測試

可靠性測試

加速度測試



大多數(shù)半導(dǎo)體器件在正常使用情況下的使用壽命會延長多年。但是,我們不能等待數(shù)年才能研究設(shè)備;我們必須增加施加的壓力。施加的應(yīng)力可增強(qiáng)或加速潛在的故障機(jī)制,幫助確定根本原因,并幫助 我們 采取措施防止故障模式。

在半導(dǎo)體器件中,一些常見的促進(jìn)劑是溫度、濕度、電壓和電流。在大多數(shù)情況下,加速測試不會改變故障的物理特性,但確實(shí)會改變觀察時間。加速和使用條件之間的轉(zhuǎn)換稱為“降額”。


高加速測試是基于JEDEC的資格測試的關(guān)鍵部分。以下測試反映了基于 JEDEC 規(guī)范 JESD47 的高加速條件。如果產(chǎn)品通過了這些測試,則這些設(shè)備在大多數(shù)用例中都是可以接受的。

資格測試
JEDEC 參考
施加的應(yīng)力/促進(jìn)劑
HTOL JESD22-A108型 溫度和電壓
溫度循環(huán) JESD22-A104型 溫度和溫度變化率
溫度濕度偏差 JESD22-A110型 溫度、電壓和濕度
烏哈斯特 JESD22-A118型 溫度和濕度
儲存烘烤 JESD22-A103型 溫度

 

溫度循環(huán)

根據(jù) JESD22-A104 標(biāo)準(zhǔn),溫度循環(huán) (TC) 使設(shè)備在兩者之間發(fā)生極端高溫和低溫轉(zhuǎn)換。該測試是通過將設(shè)備暴露在這些條件下循環(huán)預(yù)定的循環(huán)次數(shù)來執(zhí)行的。

高溫工作壽命 (HTOL)

HTOL 用于確定設(shè)備在高溫下和工作條件下的可靠性。根據(jù) JESD22-A108 標(biāo)準(zhǔn),該測試通常在較長的時間內(nèi)運(yùn)行。

溫度濕度偏置/偏置高加速應(yīng)力試驗(yàn) (BHAST)

根據(jù) JESD22-A110 標(biāo)準(zhǔn),THB 和 BHAST 使設(shè)備在電壓偏置下處于高溫和高濕條件下,目的是加速設(shè)備內(nèi)部的腐蝕。THB 和 BHAST 具有相同的目的,但 BHAST 條件和測試程序使可靠性團(tuán)隊(duì)能夠比 THB 更快地進(jìn)行測試。

高壓滅菌器/無偏 HAST

高壓滅菌器和無偏 HAST 決定了設(shè)備在高溫和高濕條件下的可靠性。與 THB 和 HASHT 一樣,它被執(zhí)行以加速腐蝕。然而,與這些測試不同的是,這些單位不會受到偏差的壓力。

高溫儲存

HTS(也稱為烘烤或 HTSL)用于確定設(shè)備在高溫下的長期可靠性。與 HTOL 不同,該設(shè)備在測試期間不處于運(yùn)行條件下。

靜電放電 (ESD)

靜電荷是靜止時的不平衡電荷。通常,它是由絕緣體表面摩擦在一起或拉開而產(chǎn)生的;一個表面獲得電子,而另一個表面失去電子。其結(jié)果是稱為靜電荷的不平衡電氣條件。

當(dāng)靜電荷從一個表面移動到另一個表面時,它成為靜電放電 (ESD),并以微型閃電的形式在兩個表面之間移動。

當(dāng)靜電荷移動時,它會變成一種電流,會損壞或破壞柵極氧化物、金屬層和結(jié)。

JEDEC以兩種不同的方式測試ESD:

1. 人體模式(HBM)

為模擬人體通過設(shè)備將累積的靜電荷釋放到地面的動作而開發(fā)的組件級應(yīng)力。

2. 充電設(shè)備型號 (CDM)

根據(jù) JEDEC JESD22-C101 規(guī)范,模擬生產(chǎn)設(shè)備和過程中發(fā)生的充電和放電事件的組件級應(yīng)力。