芯片可靠性测试要求及标准解析

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大多数半导体器件的寿命在正常使用下可超过很多年。但我们不能等到若干年后再研究器件；我们必须增加施加的应力。施加的应力可增强或加快潜在的故障机制，帮助找出根本原因，并帮助 TI 采取措施防止故障模式。

在半导体器件中，常见的一些加速因子为温度、湿度、电压和电流。在大多数情况下，加速测试不改变故障的物理特性，但会改变观察时间。加速条件和正常使用条件之间的变化称为“降额”。

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高加速测试是基于 JEDEC 的资质认证测试的关键部分。以下测试反映了基于 JEDEC 规范 JEP47 的高加速条件。如果产品通过这些测试，则表示器件能用于大多数使用情况。

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温度循环

根据 JED22-A104 标准，温度循环 (TC) 让部件经受极端高温和低温之间的转换。进行该测试时，将部件反复暴露于这些条件下经过预定的循环次数。

6 s0 r5 H" R, M高温工作寿命(HTOL)

HTOL 用于确定高温工作条件下的器件可靠性。该测试通常根据 JESD22-A108 标准长时间进行。
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$ a5 g4 a1 d6 W温湿度偏压高加速应力测试(BHAST)

" n: e; i( u) Z7 @. r+ z根据 JESD22-A110 标准，THB 和 BHAST 让器件经受高温高湿条件，同时处于偏压之下，其目标是让器件加速腐蚀。THB 和 BHAST 用途相同，但 BHAST 条件和测试过程让可靠性团队的测试速度比 THB 快得多。

热压器/无偏压HAST

) c; n" \2 T0 t* A4 C热压器和无偏压 HAST 用于确定高温高湿条件下的器件可靠性。与 THB 和 BHAST 一样，它用于加速腐蚀。不过，与这些测试不同，不会对部件施加偏压。

2 x+ |3 y) A8 g8 Q) a6 C( O. ?/ @高温贮存
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HTS（也称为“烘烤”或 HTSL）用于确定器件在高温下的长期可靠性。与 HTOL 不同，器件在测试期间不处于运行条件下。

静电放电(ESD)
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静电荷是静置时的非平衡电荷。通常情况下，它是由绝缘体表面相互摩擦或分离产生；一个表面获得电子，而另一个表面失去电子。其结果是称为静电荷的不平衡的电气状况。
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: k6 [; q% _# t- g; o, L当静电荷从一个表面移到另一个表面时，它便成为静电放电 (ESD)，并以微型闪电的形式在两个表面之间移动。

* x7 R, [1 X( H  }, ?! n: P+ p当静电荷移动时，就形成了电流，因此可以损害或破坏栅极氧化层、金属层和结。
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3 K2 c9 z/ z' {; E/ SJEDEC 通过两种方式测试 ESD：
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1.人体放电模型 (HBM)

一种组件级应力，用于模拟人体通过器件将累积的静电荷释放到地面的行为。


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1 W" [! d8 s, `% ^2 p2 c" p2.带电器件模型 (CDM)
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一种组件级应力，根据 JEDEC JESD22-C101 规范，模拟生产设备和过程中的充电和放电事件。
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HTOL 用于确定高温工作条件下的器件可靠性。该测试通常根据 JESD22-A108 标准长时间进行。

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静电荷是静置时的非平衡电荷。通常情况下，它是由绝缘体表面相互摩擦或分离产生；一个表面获得电子，而另一个表面失去电子。其结果是称为静电荷的不平衡的电气状况。

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根据 JESD22-A110 标准，THB 和 BHAST 让器件经受高温高湿条件，同时处于偏压之下，其目标是让器件加速腐蚀。THB 和 BHAST 用途相同，但 BHAST 条件和测试过程让可靠性团队的测试速度比 THB 快得多。