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1、可靠性试验介绍金杰纲领可靠性定义可靠性 Vs 质量浴盆曲线可靠性试验可靠性试验目的可靠性试验分类AOS 可靠性试验类型HTS （High Temperature Storage 高温储存试验）HTGB (High Temperature Gtae Bias 高温Gate偏压试验）HTRB (High Temperature Reverse Bias 高温反相偏压试验）5/22/082AOS Confidential接上页ESD Test （Electrostatic Discharge 静电放电测试）HBM ESD （Human Body Model 人体模式）MM ESD （Machine
2、Model 设备模式）CDM ESD （Charged Device Model 器件放电模式）Precon （Precondition 预处理）Delamination Type （分层类型）PCT （Pressure Cooking Test 压力蒸煮试验）TC （Temperature Cycling 温度循环试验）HAST (Highly Accelerated Stress Test 高压加速寿命试验）AOS可靠性试验设备5/22/083AOS Confidential可靠性定义Reliability: The ability of a device to conform to it
3、s electrical and visual/mechanical specifications over a specified period of time under specified conditions at a specified confidence level. 可靠性：产品在规定的条件规定的条件下，规定的时间规定的时间内完完成规定功能成规定功能的能力能力5/22/084AOS Confidential可靠性 Vs 质量可靠性: 衡量器件寿命期望值，也就是说可以通过可靠性结果计算器件需要多久多久持续满足规范要求。质量：衡量器件在当前当前是否满足规定的标准要求。5/22/08
4、5AOS Confidential失效率失效率 (1/time)Useful Life可用时期可用时期Wear out老化老化Infant Mortality初期失效率初期失效率时间时间) () () () (短时间可靠性试验短时间可靠性试验(Burn-In)长时间可靠性试验长时间可靠性试验(Reliability stress test)浴盆曲线Random failure随机失效随机失效5/22/086AOS Confidential接上页初期失效区域大多数半导体元器件共性主要有设计，制造原因引起能够被筛选 大致需要3-15个月，通常为1年可用时期区域随机失效, EOS（过电）一般需要10
5、年老化区域材料疲劳破坏，老化5/22/087AOS Confidential可靠性试验 可靠性试验: A series of laboratory tests carried out under known stress conditions to evaluate the life span of a device or system. （在已知试验条件情况下通过实验室试验测试来评估器件或系统的寿命） Reliability tests aim to simulate and accelerate the stress that the semiconductor device may en
6、counter during all phases of its life, including mounting, aging, field installation and operation.可靠性试验的目标是通过模拟模拟和加速加速半导体元器件在整个寿命周期中遭遇的各种情况（包括贴片，寿命，应用和运行）5/22/088AOS Confidential可靠性试验目的可靠性试验目的：使试制阶段的产品达到预定的可靠性指标。对产品的制作过程起监视作用。根据试验制定出合理的工艺筛选条件。通过试验可以对产品进行可靠性鉴定或验收。通过试验可以研究器件的失效机理。5/22/089AOS Confiden
7、tial可靠性试验分类对于不同的产品，为了达到不同的目的，可以选择不同的可靠性试验方法。可靠性试验有多种分类方法:以环境条件来划分,可分为包括各种应力条件下的模拟试验和现场试验 以试验项目划分，可分为环境试验、寿命试验、加速试验和各种特殊试验 按试验目的来划分，则可分为筛选试验、鉴定试验和验收试验 按试验性质来划分，也可分为破坏性试验和非破坏性试验 通常惯用的分类法，是把它归纳为五大类 环境试验寿命试验 筛选试验 现场使用试验 鉴定试验5/22/0810AOS ConfidentialAOS 可靠性试验ItemTest Name （试验名）Condition （条件）1HTSHigh Temp
8、erature Storage（高温储存试验）温度=150度, 无偏压500hrs, 1000hrs2HTGBHigh Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）温度=150度, Vgs=100%Vgsmax168hrs, 500hrs, 1000hrs3HTRBHigh Temperature Reverse Bias （高温反相偏压试验）温度=150度, Vds=80%Vdsmax168hrs, 500hrs, 1000hrs4*PreconPreconditioning（预处理试验）(1) 湿度吸收 :168小时的85度/85%相对湿度的恒温恒湿 or 1hr
9、PCT(2) Reflow: 3 次，最高温度大于260度5TCTemperature cycling（温度循环试验）零下65度 至150度 250cyc, 500cyc, 1000cyc6PCT / PPAutoclavePressure Cooker Test Pressure Pot Test （压力蒸煮试验）121度, 100%RH, 205kPa(29.7psia), 96hrs7HASTHighly Accelerated Stress Test（高压加速寿命试验）130度, 85%RH, 230kPa(33.3psia), Vgs=80%Vgsmax, 100hrs*Precon
10、 for HAST, PCT, T/C (Refer to “Preconditioning Methodology”. Preconditioning is necessary for all the environmental items in qualification; and is optional for monitor purpose.) 5/22/0811AOS ConfidentialHTSHTS: High Temperature Storage （高温储存试验）Purpose: To evaluate the tolerance of the device to stor
11、age for long periods at high temperature without electrical stress applied目的：评估器件长时间储存在高温无偏压条件下的持久能力Reference: JESD22-A103150/ no bias5/22/0812AOS ConfidentialHTGBHTGB: High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）Purpose: To evaluate the endurance of devices when they are submitted to electrical and ther
12、mal stress over and extended time period.目的：评估器件在电和温度作用下的持久能力Reference: JESD22-A108150/ 100%Vgsmax5/22/0813AOS ConfidentialHTRBHTRB: High Temperature Reverse Bias（高温反相偏压试验）Purpose: To evaluate the endurance of devices when they are submitted to electrical and thermal stress over and extended time pe
13、riod.目的：评估器件在电和温度作用下的持久能力Reference: JESD22-A108150/ 80%Vdsmax5/22/0814AOS ConfidentialESD testElectrostatic Discharge (ESD，静电放电) is a single-event, rapid transfer of electrostatic charge between two objects, usually resulting when two objects at different potentials come into direct contact with eac
14、h other. ESD是通过直接接触或电场感应等潜在引起的不同静电在物(人)体间的非常快速的电荷转移的一个强电流现象它会破坏或损害半导体器件而导致其电性能退化及损害. IC ESD Model （ESD模式）HBM (Human Body Model，人体模式)MM (Machine Model，设备模式)CDM (Charged Device Model，器件放电模式)5/22/0815AOS ConfidentialHBM：Human Body Model (人体模式）人体模式ESD测试：模拟人体上的静电直接释放到ESD敏感元器件的ESD现象Reference: JESD22-A114,
15、 MIL-STD-883 Method 3015 HBM ESD5/22/0816AOS ConfidentialMM：Machine Model （设备模式）设备模式ESD测试：模拟机器设备，工作夹具或其他工具上的静电快速释放到ESD敏感元器件的ESD现象Reference: JESD22-A115MM ESD5/22/0817AOS ConfidentialCDM：Charged Device Mode （器件放电模式）. 器件放电模式ESD测试：带静电元器件上的静电向低电压物体释放的现象Reference: JESD22-C101CDM ESD5/22/0818AOS Confident
16、ialPrecon预处理试验： 评估器件在包装，运输 ，贴片过程中的承受能力Dry PackDry PackT/CT/CT&HT&H PCBPCBReflow for SolderingReflow for Soldering2202402202405/22/0819AOS Confidential金属框架和塑封料之间塑封料和管脚之间塑封料和芯片表面之间金属框架和导电胶之间塑封料裂缝塑封料分层，空洞分层类型芯片底部和导电胶之间5/22/0820AOS ConfidentialTCTC: Temperature cycling （温度冲击）目的：评估元器件内部各种不同材质在热胀冷缩作用下的界面完
17、整性Reference: JESD22-A104-C, Mil-Std-883-65 CAir150 CAir5/22/0821AOS ConfidentialPCTPCT: Pressure Cooker Test （压力蒸煮试验）目的：评估元器件在高温，高温和高压条件下抵抗潮湿相关失效的能力Reference: JESD22-A102, Mil-Std-883 121/100%RH 205kPa5/22/0822AOS ConfidentialHASTHAST: Highly Accelerated Stress Test目的：评估元器件在通电，高温，高温和高压条件下抵抗潮湿相关失效的能力
18、Reference: JESD22-A110130/85%RH 230kPa/80%Vgsmax5/22/0823AOS ConfidentialAOS 可靠性试验设备Test ItemEquipmentQtyStatusHTGB/HTRB/HTSESPEC PV-2217ActivePCTHOLINK H-PCT-30-21ActivePCTESPEC EHS-221MD1ActiveHASTESPEC EHS-222MD1ActiveTCHANCE TC7005II1ActiveTCESPEC TSE-11-A1ActiveTHKSON THS-AOC-1001ActiveReflowSIKAMA FALCAN 5/C1Active5/22/0824AOS Confidential
