Тестирование надежности, ускоренное тестирование

Тестирование надежности, ускоренное тестирование

Срок службы большинства полупроводниковых приборов при нормальном использовании составляет многие годы. Однако мы не можем ждать годы, чтобы изучить устройство; мы должны увеличить приложенное напряжение. Приложенные напряжения усиливают или ускоряют потенциальные механизмы сбоев, помогают определить основную причину и помогают компаньон по лаборатории принять меры по предотвращению режима отказа.

В полупроводниковых устройствах распространенными ускорителями являются температура, влажность, напряжение и ток. В большинстве случаев ускоренное тестирование не меняет физику отказа, но сдвигает время наблюдения. Переход между режимом ускорения и режимом использования известен как «снижение номинальных характеристик».

Высокоскоростное тестирование является ключевой частью квалификационных тестов на основе JEDEC. Приведенные ниже тесты отражают условия сильного ускорения на основе спецификации JEDEC JESD47. Если продукт проходит эти тесты, устройства подходят для большинства случаев использования.

Температурный цикл

В соответствии со стандартом JESD22-A104 циклическое изменение температуры (TC) подвергает устройства воздействию экстремально высоких и низких температур при переходе между ними. Испытание проводится путем циклического воздействия этих условий на устройство в течение заранее определенного количества циклов.

Срок службы при высоких температурах (HTOL)

HTOL используется для определения надежности устройства при высокой температуре в условиях эксплуатации. Испытание обычно проводится в течение длительного периода времени в соответствии со стандартом JESD22-A108.

Смещение температуры и влажности/смещенное высокоускоренное стресс-тестирование (BHAST)

В соответствии со стандартом JESD22-A110, THB и BHAST подвергают устройство воздействию высоких температур и высокой влажности под напряжением смещения с целью ускорения коррозии внутри устройства. THB и BHAST служат одной и той же цели, но условия и процедуры тестирования BHAST позволяют команде по надежности проводить тестирование гораздо быстрее, чем THB.

Автоклав/Непредвзятый HAST

Автоклав и объективный HAST определяют надежность устройства в условиях высокой температуры и высокой влажности. Как и THB и BHAST, он выполняется для ускорения коррозии. Однако, в отличие от этих тестов, единицы не подвергаются предвзятости.

Высокотемпературное хранение

HTS (также называемый Bake или HTSL) служит для определения долгосрочной надежности устройства при высоких температурах. В отличие от HTOL, прибор не находится в рабочем режиме на время испытания.

Электростатический разряд (ESD)

Статический заряд – это несбалансированный электрический заряд в состоянии покоя. Обычно он возникает в результате трения или разъединения поверхностей изолятора; одна поверхность приобретает электроны, а другая поверхность теряет электроны. В результате возникает несбалансированное электрическое состояние, известное как статический заряд.

Когда статический заряд перемещается с одной поверхности на другую, он становится электростатическим разрядом (ESD) и перемещается между двумя поверхностями в форме миниатюрной молнии.

Когда статический заряд движется, он становится током, который может повредить или разрушить оксид затвора, металлические слои и переходы.

JEDEC тестирует ESD двумя разными способами:

1. Режим человеческого тела (HBM)

Напряжение на уровне компонентов, разработанное для имитации действия человеческого тела, сбрасывающего накопленный статический заряд через устройство на землю.

2. Модель заряженного устройства (CDM)

Напряжение на уровне компонента, которое имитирует события зарядки и разрядки, происходящие в производственном оборудовании и процессах, в соответствии со спецификацией JEDEC JESD22-C101.