可靠性測試
下面是關(guān)于 TI 對產(chǎn)品進(jìn)行的各種可靠性測試的信息:
加速測試
在正常使用條件下,大多數(shù)半導(dǎo)體器件可以超出使用壽命很多年。但是,我們不能等到若干年后再研究器件;我們必須增加所施加的應(yīng)力。施加的應(yīng)力可增強(qiáng)或加快潛在的故障機(jī)理,幫助找出根本原因,并幫助 TI 采取措施防止該故障模式。
在半導(dǎo)體器件中,一些常見的加速因子包括溫度、濕度、電壓和電流。大多數(shù)情況下,加速測試不會改變故障的物理特性,但會使觀察時間偏移。加速條件與正常使用條件之間的偏移稱為“降額”。
高加速測試是基于 JEDEC 的鑒定測試中的關(guān)鍵部分。下列測試反映了基于 JEDEC 規(guī)范 JESD47 的高加速條件。如果產(chǎn)品通過這些測試,則器件適用于大多數(shù)用例。
鑒定測試 | JEDEC 基準(zhǔn) | 施加的應(yīng)力/加速因子 |
---|---|---|
HTOL | JESD22-A108 | 溫度和電壓 |
溫度周期 | 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 |
存儲烘烤 | JESD22-A103 | 溫度 |
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溫度周期
根據(jù) JESD22-A104 標(biāo)準(zhǔn),溫度周期 (TC) 會使部件經(jīng)受極端高溫和低溫條件的轉(zhuǎn)換。執(zhí)行該測試時,按預(yù)定的周期數(shù)將器件循環(huán)暴露于這些條件。
高溫運行壽命 (HTOL)
HTOL 用于確定高溫工作條件下器件的可靠性。該測試通常根據(jù) JESD22-A108 標(biāo)準(zhǔn)長時間運行。
溫濕度偏差/偏壓高加速應(yīng)力測試 (BHAST)
根據(jù) JESD22-A110 標(biāo)準(zhǔn),THB 和 BHAST 使器件在偏壓條件下經(jīng)受高溫高濕條件,目標(biāo)是讓器件加速腐蝕。THB 和 BHAST 用途相同,但 BHAST 條件和測試程序會使可靠性團(tuán)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器件的可靠性。與 THB 和 BHAST 相似,它用于加速腐蝕。與那些測試不同的是,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,器件在測試期間不承受工作條件。
靜電放電 (ESD)
靜電荷是靜止時的非平衡電荷。通常情況下,它因絕緣體表面相互摩擦或分離而產(chǎn)生;一個表面獲得電子,而另一個表面失去電子。其結(jié)果是不平衡的帶電條件,稱為靜電荷。
當(dāng)靜電荷從一個表面移到另一個表面時,就形成靜電放電 (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,就形成了電流,可以損壞或破壞柵氧化物、金屬層和結(jié)。
JEDEC 采用兩種不同的方式測試 ESD:
1.人體放電模型 (HBM)
元件級應(yīng)力,用于模擬人體通過器件將累積的靜電荷釋放到大地的動作。
2.充電器件模型 (CDM)
元件級應(yīng)力,根據(jù) JEDEC JESD22-C101 規(guī)范,模擬生產(chǎn)設(shè)備和工藝中的充電和放電事件。