芯片的質(zhì)量主要取決于市場(chǎng)、性能和可靠性因素。
首先,在芯片開發(fā)的早期階段,需要對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行充分的研究,以定義滿足客戶需求的SPEC;其次是性能,IC設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)的電路需要通過(guò)Designer模擬、DFT電路驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)室樣品評(píng)估和FT,認(rèn)為性能滿足早期定義的要求;然后是可靠性,因?yàn)闇y(cè)試芯片只能確??蛻舻谝淮蔚玫綐悠?,所以需要進(jìn)行一系列的應(yīng)力測(cè)試,模擬一些嚴(yán)格的使用條件對(duì)芯片的影響,以評(píng)估芯片的壽命和可能的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
大多數(shù)半導(dǎo)體器件的壽命在正常使用下可超過(guò)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(yīng)力。施加的應(yīng)力可增強(qiáng)或加快潛在的故障機(jī)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(lái)看看芯片可靠性測(cè)試比常見的幾種試驗(yàn):
加速測(cè)試:在半導(dǎo)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(cè)試不改變故障的物理特性,但會(huì)改變觀察時(shí)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(cè)試是基于 JEDEC 的資質(zhì)認(rèn)證測(cè)試的關(guān)鍵部分。
溫度循環(huán):根據(jù) JED22-A104 標(biāo)準(zhǔn),溫度循環(huán) (TC) 讓部件經(jīng)受極端高溫和低溫之間的轉(zhuǎn)換。進(jìn)行該測(cè)試時(shí),將部件反復(fù)暴露于這些條件下經(jīng)過(guò)預(yù)定的循環(huán)次數(shù)。
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(cè)試通常根據(jù) JESD22-A108 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行。
溫濕度偏壓高加速應(yīng)力測(cè)試BHAST:根據(jù) JESD22-A110 標(biāo)準(zhǔn),THB 和 BHAST 讓器件經(jīng)受高溫高濕條件,同時(shí)處于偏壓之下,其目標(biāo)是讓器件加速腐蝕。THB 和 BHAST 用途相同,但 BHAST 條件和測(cè)試過(guò)程讓可靠性團(tuán)隊(duì)的測(cè)試速度比 THB 快得多。
熱壓器/無(wú)偏壓HAST:熱壓器和無(wú)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(guò),與這些測(cè)試不同,不會(huì)對(duì)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(zhǎng)期可靠性。與 HTOL 不同,器件在測(cè)試期間不處于運(yùn)行條件下。
靜電放電ESD:靜電荷是靜置時(shí)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(gè)表面獲得電子,而另一個(gè)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(dāng)靜電荷從一個(gè)表面移到另一個(gè)表面時(shí),它便成為靜電放電 (ESD),并以微型閃電的形式在兩個(gè)表面之間移動(dòng)。
當(dāng)靜電荷移動(dòng)時(shí),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(jié)。
Zonglen芯片可靠性測(cè)試設(shè)備:
冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī):適用于芯片、微電子器件、集成電路、光通訊(如:收發(fā)器 Transceiver 高低溫測(cè)試、SFP 光模塊高低溫測(cè)試等)等特性分析、高低溫溫變測(cè)試、溫度沖擊測(cè)試、失效分析等可靠性試驗(yàn),如:
產(chǎn)品特點(diǎn):
· 溫度變化速率快,-55℃至+125℃之間轉(zhuǎn)換約10秒
· 有效溫度范圍,-80℃至+225℃
· 結(jié)構(gòu)緊湊,移動(dòng)式設(shè)計(jì)
· 觸摸屏操作,人機(jī)交互界面
· 快速DUT溫度穩(wěn)定時(shí)間
· 溫控精度±1℃,顯示精度±0.1℃
· 氣流量可高達(dá)18SCFM
· 除霜設(shè)計(jì),快速清除內(nèi)部的水汽積聚
· 滿足美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL體系、國(guó)內(nèi)軍用元件GJB體系、JEDEC測(cè)試要求
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