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    半導體可靠性測試總結與標準

    作者:編輯:來源:發布時間:2020-09-05 15:24:00

    為什么要對半導體做加速測試

    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,并幫助企業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”。

    半導體可靠性試驗曲線圖瑞凱儀器

    高加速測試是基于 JEDEC 的資質認證測試的關鍵部分。以下測試反映了基于 JEDEC 規范 JEP47 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

    JEDEC 參考

    施加的應力/加速因子

    HTOL

    JESD22-A108

    溫度和電壓

    溫度循環

    JESD22-A104

    溫度和溫度變化率

    溫濕度偏差

    JESD22-A110

    溫度、電壓和濕度

    uHAST

    JESD22-A118

    溫度和濕度

    貯存烘烤

    JESD22-A103

    溫度

    溫度循環

    根據 JED22-A104 標準,溫度循環 (TC) 讓部件經受極端高溫和低溫之間的轉換。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。不過,與這些測試不同,不會對部件施加偏壓。

    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。

    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、金屬層和結。

    JEDEC 通過兩種方式測試 ESD:

    1.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。

    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。


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