可靠性測試
TI 針對產品可靠性進行的測試:
加速測試
在正常使用條件下,大多數半導體裝置的使用壽命可長達多年。然而,我們無法等待數年來研究裝置;我們必須增加施加應力。施加的應力可強化或加速潛在故障機制,協助尋找根本原因,並幫助 TI 採取行動預防故障模式。
在半導體裝置中,一些常見的加速因子包括溫度、濕度、電壓和電流。在大多數情況下,加速測試不會改變故障的物理特性,但會改變觀察時間。加速條件和使用條件之間的轉換稱為「降額」。
高加速測試以 JEDEC 為基礎,是資格認證測試的關鍵部分。以下測試反映了以 JEDEC 規格 JESD47 為基礎的高加速條件。如果產品通過了這些測試,則裝置能在大多數情況下使用。
溫度循環
根據 JESD22-A104 標準,溫度循環 (TC) 使裝置在極高溫和極低溫兩個條件之間反覆轉換。此項測試將設備暴露於這些條件下,重複循環至預定次數。
高溫操作壽命 (HTOL)
高溫操作壽命 (HTOL) 可用於確定裝置在高溫操作條件下的可靠性。根據 JESD22-A108 標準,測試通常執行較長時間。
溫濕度偏壓/偏壓高加速應力測試 (BHAST)
根據 JESD22-A110 標準,THB 和 BHAST 在電壓偏壓下使裝置經受高溫和高濕度的條件,加速其內部腐蝕。THB 和 BHAST 的測試目的相同,與 THB 測試相比,BHAST 的測試條件和程序使可靠性團隊能更快得到結果。
高壓滅菌/無偏壓 HAST (uHAST)
高壓滅菌和無偏壓 HAST (uHAST) 可確定裝置在高溫和高濕度條件下的可靠性。與 THB 和 BHAST 一樣,執行此操作可加速腐蝕。然而,與那些測試不同的是,這些裝置不受偏壓應力。
高溫儲存
高溫儲存 (也稱為 Bake 或 HTSL) 可用於確定裝置在高溫下的長期可靠性。與 HTOL 不同,裝置在測試期間並未處於操作狀態。
靜電放電 (ESD)
靜態電荷是指靜止時的非平衡電荷。通常,它是由絕緣表面摩擦或分離而產生的;一個表面獲得電子,另一個表面則失去電子。結果是一種稱為靜態電荷的不平衡電氣狀況。
當靜態電荷從一個表面移動到另一個表面時,它便成為靜電放電 (ESD),並以微型閃電的形式在兩個表面之間移動。
當靜態電荷移動時,會轉變為電流,進而損壞或破壞閘極氧化層、金屬層和接面。
JEDEC 以兩種不同的方式測試 ESD:
1.人體放電模型 (HBM)
用於模擬人體透過設備向地面釋放累積靜電的動作而開發的組件層級應力。
2.充電裝置模型 (CDM)
一種組件層級應力,根據 JEDEC JESD22-C101 規範,模擬生產設備和製程中發生的充電和放電事件。