芯片可靠性测试Word下载.docx

1、为了解决这个问题，人们制定了各种各样的标准，如 MIT-STD-883E Method 1005.8JESD22-A108-AEIAJED- 4701-D101等等，这些标准林林总总，方方面面，都是建立在长久以来IC设计，制造和使用的经验的基础上，规定了IC测试的条件，如温度，湿度，电压，偏压，测试方法等，获得标准的测试结果。这些标准的制定使得IC测试变得不再盲目，变得有章可循，有法可依，从而很好的解决的what，how的问题。而Where的问题，由于Reliability的测试需要专业的设备，专业的器材和较长的时间，这就需要专业的测试单位。这种单位提供专业的测试机台，并且根据国际标准进行测试

2、，提供给客户完备的测试报告，并且力求准确的回答Reliability的问题在简单的介绍一些目前较为流行的Reliability的测试方法之前，我们先来认识一下IC产品的生命周期。典型的IC产品的生命周期可以用一条浴缸曲线Bathtub Curve来表示，如图所示Region （I） 被称为早夭期Infancy period。这个阶段产品的 failure rate 快速下降，造成失效的原因在于IC设计和生产过程中的缺陷；Region （II） 被称为使用期Useful life period。 在这个阶段产品的failure rate保持稳定，失效的原因往往是随机的，比如EOS，温度变化等等；

3、Region （III） 被称为磨耗期Wear-Out period。在这个阶段failure rate 会快速升高，失效的原因就是产品的长期使用所造成的老化等。认识了典型IC产品的生命周期，我们就可以看到，Reliability的问题就是要力图将处于早夭期failure的产品去除并估算其良率，预计产品的使用期，并且找到failure的原因，尤其是在IC生产，封装，存储等方面出现的问题所造成的失效原因。下面就是一些 IC Product Level reliability test itemsRobustness test itemsESD, Latch-up对于Robustness test

4、 items 听到的ESD，Latch-up 问题，有很多的精彩的说明，这里就不再锦上添花了。下面详细介绍其他的测试方法。Life test itemsEFR, OLT （HTOL）, LTOL EFR:Early fail Rate TestPurpose:评估工艺的稳定性，加速缺陷失效率，去除由于天生原因失效的产品。Test condition:在特定时间内动态提升温度和电压对产品进行测试Failure Mechanisms：材料或工艺的缺陷包括诸如氧化层缺陷，金属刻镀，离子玷污等由于生产造成的失效Reference：具体的测试条件和估算结果可参考以下标准MIT-STD-883E Meth

5、od 1015.9 HTOL/ LTOL：High/ Low Temperature Operating Life评估器件在超热和超电压情况下一段时间的耐久力125?C，1.1VCC, 动态测试电子迁移，氧化层破裂，相互扩散，不稳定性，离子玷污等 Reference： 简单的标准如下表所示，125?C条件下1000小时测试通过IC可以保证持续使用4年，2000小时测试持续使用8年；150?C 测试保证使用8年，2000小时保证使用28年。C 150?C 1000 hrs4 years 8years 2000 hrs8 years28 yearsEnvironmental test itemsP

6、RE-CON, THB, HAST, PCT, TCT, TST, HTST, Solderability Test,Solder Heat TestPRE-CON: Precondition Test Purpose: 模拟IC在使用之前在一定湿度，温度条件下存储的耐久力，也就是IC从生产到使用之间存储的可靠性。 Test Flow:Step 1:SAM （Scanning Acoustic Microscopy）Step 2:Temperature cycling - 40?C（or lower） 60?C（or higher） for 5 cycles to simulate shipp

7、ing conditionsStep 3: Baking At minimum 125?C for 24 hours to remove all moisture from the packageStep 4: Soaking Using one of following soak conditions -Level 1: 85?C / 85%RH for 168 hrs 多久都没关系C / 60%RH for 168 hrs 一年左右 30?C / 60%RH for 192 hrs 一周左右Step5: Reflow240?C （- 5?C） / 225?C （-5?C） for 3 ti

8、mes （Pb-Sn）245?C） / 250?C） for 3 times （Lead-free）* choose according the package size Failure Mechanisms: 封装破裂，分层JESD22-A113-DEIAJED- 4701-B101THB:Temperature Humidity Bias Test 评估IC产品在高温，高压，偏压条件下对湿气的抵抗能力，加速其失效进程 Test condition:C，85%RH, 1.1 VCC, Static bias Failure Mechanisms：电解腐蚀JESD22-A101-DEIAJED- 4701-D122HAST:Highly Accelerated Stress Test评估IC产品在偏压下高温，高湿，高气压条件下对湿度的抵抗能力，加速其失效过程130?C， 85%RH, 1.1 VCC, Static bias，2.3 atm电离腐蚀，封装密封性JESD22-A110 PCT:Pressure Cook Test （Autoclave Test）评估IC产品在高温，高湿，高气压条件下对湿度的抵抗能力，加速其失效过程C， 85%RH, Static bias，15PSIG2 atm化学金属腐蚀，封装密封性JESD22-A102