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          芯片在研發(fā)過程中有哪些可靠性測試項目?

          2024年01月15日 18:11:33人氣:176來源:上海卷柔新技術(shù)有限責任公司

          芯片在研發(fā)過程中有哪些可靠性測試項目?

          上海卷柔儀器設備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司,是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設備的公司。經(jīng)驗豐富,并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持?,F(xiàn)在我們成為許多品牌的供應商。

          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(chǎn)生;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的電氣狀況。
          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極氧化層、金屬層和芯片的質(zhì)量主要取決于市場、性能和可靠性因素。首先,在芯片開發(fā)的早期階段,需要對市場進行充分的研究,以定義滿足客戶需求的SPEC;其次是性能,IC設計工程師設計的電路需要通過Designer模擬、DFT電路驗證、實驗室樣品評估和FT,認為性能滿足早期定義的要求;最后是可靠性,因為測試芯片只能確保客戶第一次得到樣品,所以需要進行一系列的應力測試,模擬一些嚴格的使用條件對芯片的影響,以評估芯片的壽命和可能的質(zhì)量風險。


          大多數(shù)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;我們必須增加施加的應力。施加的應力可增強或加快潛在的故障機制,幫助找出根本原因,并幫助 TI 采取措施防止故障模式。
          讓我們來看看芯片可靠性測試比常見的幾種試驗:

          01

          加速測試

          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(shù)情況下,加速測試不改變故障的物理特性,但會改變觀察時間。加速條件和正常使用條件之間的變化稱為“降額”。



          高加速測試是基于 JEDEC 的資質(zhì)認證測試的關(guān)鍵部分。以下測試反映了基于 JEDEC 規(guī)范 JEP47 的高加速條件。
          如果產(chǎn)品通過這些測試,則表示器件能用于大多數(shù)使用情況。


          02

          溫度循環(huán)

          根據(jù) JED22-A104 標準,溫度循環(huán) (TC) 讓部件經(jīng)受高溫和低溫之間的轉(zhuǎn)換。進行該測試時,將部件反復暴露于這些條件下經(jīng)過預定的循環(huán)次數(shù)。


          03

          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(jù) JESD22-A108 標準長時間進行。

          04

          溫濕度偏壓高加速應力測試BHAST

          根據(jù) JESD22-A110 標準,THB 和 BHAST 讓器件經(jīng)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。

          05

          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。不過,與這些測試不同,不會對部件施加偏壓。

          06

          高溫貯存

          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,器件在測試期間不處于運行條件下。

          07

          靜電放電ESD結(jié)。


          JEDEC 通過兩種方式測試 ESD



          人體放電模型 (HBM)

          一種組件級應力,用于模擬人體通過器件將累積的靜電荷釋放到地面的行為。

          帶電器件模型 (CDM)
          一種組件級應力,根據(jù) JEDEC JESD22-C101 規(guī)范,模擬生產(chǎn)設備和過程中的充電和放電事件。


          可靠性測試設備介紹



          實驗室快速溫變試驗箱設備參數(shù):

          設備容積:408L

          內(nèi)箱尺寸:800*600*850mm

          溫度范圍:-70℃~160℃,

          測量點:-70℃;160℃;

          溫度變化速率:-70℃~160℃,≥15℃/min;

          溫度變化速率:-40℃~85℃,≥15℃/min;


          試驗曲線:

          圖片



          適用于電子、電工產(chǎn)品整機及零部件進行溫度快速變化或漸變條件下的適應性試驗,特別是針對于電子電工產(chǎn)品的環(huán)境應力篩選(ESS)試驗,運用溫度加速技巧改變外在環(huán)境應力,使產(chǎn)品產(chǎn)生熱應力和應變。



          實驗室冷熱沖擊試驗箱


          二箱式冷熱沖擊試驗箱


          三箱式冷熱沖擊試驗箱



          設備容積:150L(二箱)、198L(三箱)
          內(nèi)箱尺寸:600*550*600mm
          溫度范圍:-55℃~150℃;
          測量點:-55℃,-40℃,-20℃,85℃,+125℃,+150℃


          關(guān)于我們

          上海卷柔儀器設備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司,研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設備。經(jīng)驗豐富,并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務于國內(nèi)外大學和研究所等檢測機構(gòu),如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京工業(yè)大學、法國申美檢測、中科院物理所、中科院,SGS等**單位提供實施室方案和設備及其相關(guān)服務。努力開發(fā)半導體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測試設備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊伍,從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務,每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點。





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