半導(dǎo)體芯片可靠性試驗是通過模擬芯片在實際應(yīng)用中可能遭遇的極端環(huán)境(如高溫、低溫、濕度、機械沖擊等)和長期工作狀態(tài),系統(tǒng)性評估其性能穩(wěn)定性、壽命及失效模式的測試過程。其核心目標(biāo)是確保芯片在預(yù)設(shè)壽命內(nèi),能夠持續(xù)穩(wěn)定地完成預(yù)期功能,同時滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與終端應(yīng)用場景的嚴(yán)苛要求。
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環(huán)境應(yīng)力試驗
預(yù)處理 目的:通過模擬實際使用環(huán)境中的各種應(yīng)力和條件,提前識別和排除潛在缺陷,確保芯片在后續(xù)流程中的可靠性。 測試方法:JEDEC JESD22-A113 有偏溫濕度或有偏高加速應(yīng)力測試 目的:是通過施加電偏置+環(huán)境應(yīng)力的復(fù)合條件,加速失效機制,從而識別設(shè)計、材料或工藝中的薄弱環(huán)節(jié)。 測試方法:JEDEC JESD22-A101或A110 高壓或無偏高加速應(yīng)力測試或無偏溫濕度 目的:用于評估芯片在無電偏置條件下對極端環(huán)境或機械應(yīng)力的耐受能力,重點關(guān)注材料穩(wěn)定性、封裝完整性以及工藝缺陷的暴露。 測試方法:JEDEC JESD22-A101、A102或A118 溫度循環(huán) 目的:通過模擬芯片在實際使用、存儲或運輸過程中經(jīng)歷的溫度劇烈變化,加速暴露因熱機械應(yīng)力導(dǎo)致的材料疲勞、界面失效或結(jié)構(gòu)缺陷。 失效模式:如熱疲勞、電遷移、連接點失效等 測試方法:JEDEC JESD22-A104 功率溫度循環(huán) 目的:驗證芯片在電熱耦合應(yīng)力下的長期可靠性,尤其關(guān)注功率器件、互連結(jié)構(gòu)及封裝材料的耐久性。 測試方法:JEDEC JESD22-A105 高溫儲藏壽命 目的:通過將芯片置于高溫環(huán)境中儲存,達到評估芯片在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性、加速芯片老化過程、篩選出潛在的質(zhì)量問題、為產(chǎn)品設(shè)計和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持的目的。 測試方法:JEDEC JESD22-A103 2 加速壽命試驗 早期壽命失效率 目的:通過加速應(yīng)力條件篩選出制造缺陷或潛在工藝瑕疵引發(fā)的早期失效產(chǎn)品,確保芯片在交付客戶后的失效率符合預(yù)期。 測試方法:AEC-Q100 高溫工作壽命 目的:通過模擬高溫環(huán)境,評估高溫工況下的性能穩(wěn)定性以及加速老化進程以預(yù)測實際壽命。 測試方法:JEDEC JESD22-A108 非易失性存儲器耐久性、數(shù)據(jù)保持性、工作壽命 目的:確保存儲單元在反復(fù)擦寫、長期存儲及實際工作條件下的數(shù)據(jù)完整性和功能穩(wěn)定性。 測試方法:AEC-Q100