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产品级可靠性

产品可靠性(Product Reliability, PDR)指封装完后的芯片在规定条件下、规定时间产品的预期寿命内,完成规定功能达到设计目的的能力。

芯片的使用寿命根据浴盆曲线(Bathtub Curve),分为三个阶段,第一阶段是初期失效: 一个高的失效率。由制造,设计等原因造成。

第二阶段是本征失效:非常低的失效率,由器件的本征失效机制产生。第三个阶段: 击穿失效,一个高的失效率。

 

            

 

产品可靠性主要分为加速环境应力测试、加速寿命模拟测试和电气特性确认测试。

1、加速环境应力测试——主要考验产品封装的可靠性

· PC(precondition)

评估芯片在包装,运输,焊接过程中对温度、湿度冲击的抗性,仅对非封闭的封装(塑封)约束。模拟焊接过程高温产生内部水汽对内部电路的影响,是封装可靠性测试前需要进行的测试。

· HAST(Highly Accelerated Stress Test)

芯片长期存储条件下,高温和时间对器件的影响。仅针对塑封,分为带偏置(hast)和不带偏置uhast的测试,UHAST需要提前PC处理

· TC(temperature cycling)

检测芯片是否会因为热疲劳失效,TC也需要提前PC处理。高低温交替变化下机械应力承受能力,可能导致芯片永久的电气或物理特性变化。

· HTSL(High temperature storage life test)

长期存储条件下,高温和时间对器件的影响,HTSL不需要做PC预处理。

2、加速寿命模拟测试——主要考验产品电气可靠性

· HTOL(High Temperature Operation Life)

主要用于评估芯片的寿命和电路可靠性,可以用2种方式进行测试:DFT测试模式和EVA板测试模式。

· ELFR(early fail)

早期寿命失效率,需要的样本量比较大。

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

非易失性存储器耐久实验,仅针对包含该性能的芯片才需要验证。

3、鲁棒性确认测试——主要考验产品的抗静电能力

· HBM(Human-Body Model)

模拟人体带电接触器件放电发生的静电放电模型

· CDM(Charged Device Mode)

模拟器件在装配、传递、测试、运输及存储过程中带电器件通过管脚与地接触时,发生对地的静电放电模型

· LU(latch up)

要是针对NMOS、CMOS、双极工艺的集成电路。测试正/反向电流和电源电压过压是否会对芯片产生锁定效应的测试。

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