可靠性测试

以下是 TI 对产品进行的各种可靠性测试的相关信息:

加速测试

大多数半导体器件的寿命在正常使用下可超过很多年。但我们不能等到若干年后再研究器件;我们必须增加施加的应力。施加的应力可增强或加快潜在的故障机制,帮助找出根本原因,并帮助 TI 采取措施防止故障模式。

在半导体器件中,常见的一些加速因子为温度、湿度、电压和电流。在大多数情况下,加速测试不改变故障的物理特性,但会改变观察时间。加速条件和正常使用条件之间的变化称为“降额”。

加速模型

高加速测试是基于 JEDEC 的资质认证测试的关键部分。以下测试反映了基于 JEDEC 规范 JEP47 的高加速条件。如果产品通过这些测试,则表示器件能用于大多数使用情况。

资质认证测试
JEDEC 参考
施加的应力/加速因子
HTOL JESD22-A108 温度和电压
温度循环 JESD22-A104 温度和温度变化率
温湿度偏差 JESD22-A110 温度、电压和湿度
uHAST JESD22-A118 温度和湿度
贮存烘烤 JESD22-A103 温度

 

温度循环

根据 JED22-A104 标准,温度循环 (TC) 让部件经受极端高温和低温之间的转换。进行该测试时,将部件反复暴露于这些条件下经过预定的循环次数。

高温工作寿命 (HTOL)

HTOL 用于确定高温工作条件下的器件可靠性。该测试通常根据 JESD22-A108 标准长时间进行。

温湿度偏压高加速应力测试 (BHAST)

根据 JESD22-A110 标准,THB 和 BHAST 让器件经受高温高湿条件,同时处于偏压之下,其目标是让器件加速腐蚀。THB 和 BHAST 用途相同,但 BHAST 条件和测试过程让可靠性团队的测试速度比 THB 快得多。

热压器/无偏压 HAST

热压器和无偏压 HAST 用于确定高温高湿条件下的器件可靠性。与 THB 和 BHAST 一样,它用于加速腐蚀。不过,与这些测试不同,不会对部件施加偏压。

高温贮存

HTS(也称为“烘烤”或 HTSL)用于确定器件在高温下的长期可靠性。与 HTOL 不同,器件在测试期间不处于运行条件下。

静电放电 (ESD)

静电荷是静置时的非平衡电荷。通常情况下,它是由绝缘体表面相互摩擦或分离产生;一个表面获得电子,而另一个表面失去电子。其结果是称为静电荷的不平衡的电气状况。

当静电荷从一个表面移到另一个表面时,它便成为静电放电 (ESD),并以微型闪电的形式在两个表面之间移动。

当静电荷移动时,就形成了电流,因此可以损害或破坏栅极氧化层、金属层和结。

JEDEC 通过两种方式测试 ESD:

1.人体放电模型 (HBM)

一种组件级应力,用于模拟人体通过器件将累积的静电荷释放到地面的行为。

HDM

2.带电器件模型 (CDM)

一种组件级应力,根据 JEDEC JESD22-C101 规范,模拟生产设备和过程中的充电和放电事件。

CDM