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產品級可靠性

產品可靠性(Product Reliability, PDR)指封裝完后的芯片在規定條件下、規定時間產品的預期壽命內,完成規定功能達到設計目的的能力。

芯片的使用壽命根據浴盆曲線(Bathtub Curve),分為三個階段,第一階段是初期失效: 一個高的失效率。由制造,設計等原因造成。

第二階段是本征失效:非常低的失效率,由器件的本征失效機制產生。第三個階段: 擊穿失效,一個高的失效率。

 

            

 

產品可靠性主要分為加速環境應力測試、加速壽命模擬測試和電氣特性確認測試。

1、加速環境應力測試——主要考驗產品封裝的可靠性

· PC(precondition)

評估芯片在包裝,運輸,焊接過程中對溫度、濕度沖擊的抗性,僅對非封閉的封裝(塑封)約束。模擬焊接過程高溫產生內部水汽對內部電路的影響,是封裝可靠性測試前需要進行的測試。

· HAST(Highly Accelerated Stress Test)

芯片長期存儲條件下,高溫和時間對器件的影響。僅針對塑封,分為帶偏置(hast)和不帶偏置uhast的測試,UHAST需要提前PC處理

· TC(temperature cycling)

檢測芯片是否會因為熱疲勞失效,TC也需要提前PC處理。高低溫交替變化下機械應力承受能力,可能導致芯片永久的電氣或物理特性變化。

· HTSL(High temperature storage life test)

長期存儲條件下,高溫和時間對器件的影響,HTSL不需要做PC預處理。

2、加速壽命模擬測試——主要考驗產品電氣可靠性

· HTOL(High Temperature Operation Life)

主要用于評估芯片的壽命和電路可靠性,可以用2種方式進行測試:DFT測試模式和EVA板測試模式。

· ELFR(early fail)

早期壽命失效率,需要的樣本量比較大。

· EDR(nonvolatile memory write/erase endurance,data retention and operational life test)

非易失性存儲器耐久實驗,僅針對包含該性能的芯片才需要驗證。

3、魯棒性確認測試——主要考驗產品的抗靜電能力

· HBM(Human-Body Model)

模擬人體帶電接觸器件放電發生的靜電放電模型

· CDM(Charged Device Mode)

模擬器件在裝配、傳遞、測試、運輸及存儲過程中帶電器件通過管腳與地接觸時,發生對地的靜電放電模型

· LU(latch up)

要是針對NMOS、CMOS、雙極工藝的集成電路。測試正/反向電流和電源電壓過壓是否會對芯片產生鎖定效應的測試。

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