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你了解芯片研發(fā)過程中的可靠性測試嗎?

點擊次數(shù):743     更新時間:2024-06-03

你了解芯片研發(fā)過程中的可靠性測試嗎?

上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司,是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設(shè)備的公司。經(jīng)驗豐富,并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持?,F(xiàn)在我們成為許多品牌的供應(yīng)商。

可靠性測試對于芯片的制造和設(shè)計過程至關(guān)重要。通過進行全面而嚴(yán)格的可靠性測試,可以提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在的設(shè)計缺陷、制造問題或環(huán)境敏感性,從而確保芯片在長期使用中的性能和可靠性。這種測試旨在驗證芯片在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性、可靠性和持久性,以確保其能夠長時間穩(wěn)定地運行。可靠性測試包括多種測試項目,例如溫度測試、電壓測試、功能測試和可靠性持久性測試。


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圖1 esmo半導(dǎo)體芯片圖





讓我們來看看芯片可靠性測試比較常見的幾種實驗


1、溫度循環(huán)測試:


芯片溫度循環(huán)測試的測試目的是評估芯片在不同溫度條件下的性能和可靠性,以模擬實際使用環(huán)境中的溫度變化。該測試旨在驗證芯片在溫度變化時是否能夠正常工作,以及是否能夠保持穩(wěn)定性和可靠性。

高溫循環(huán)期間芯片被暴露在高溫環(huán)境中,可能是通過熱板、熱箱來實現(xiàn)。高溫環(huán)境下的測試可以揭示芯片在高溫條件下的性能特性,例如功耗變化、時鐘頻率的穩(wěn)定性、信號完整性等。這有助于驗證芯片在高溫環(huán)境下的可靠性,并識別潛在的熱問題。


低溫循環(huán)期間芯片被暴露在低溫環(huán)境中。低溫測試可以揭示芯片在低溫條件下的工作能力,例如冷啟動性能、低溫下的功耗和時鐘穩(wěn)定性等。此外,低溫測試還可以檢測芯片材料和封裝的可靠性,以確保其在低溫環(huán)境下的耐用性。


2、加速測試:

在半導(dǎo)體器件中,常見的一些加速因子為溫度、濕度、電壓和電流。在大多數(shù)情況下,加速測試不改變故障的物理特性,但會改變觀察時間。加速條件和正常使用條件之間的變化稱為“降額"。

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高加速測試是基于 JEDEC 的資質(zhì)認證測試的關(guān)鍵部分。以下測試反映了基于 JEDEC 規(guī)范 JEP47 的高加速條件。


如果產(chǎn)品通過這些測試,則表示器件能用于大多數(shù)使用情況。


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3、高溫存儲:


高溫存儲測試的原理是模擬芯片在長時間存儲期間可能面臨的高溫環(huán)境,以評估芯片在這種條件下的性能和可靠性。這種測試有助于發(fā)現(xiàn)潛在的可靠性問題,預(yù)測芯片在實際使用中可能遇到的問題,并采取必要的措施來改善芯片設(shè)計、材料選擇或封裝技術(shù)。


將樣品放入高溫箱中,使箱溫度升至55℃,在受試樣品不工作的條件下存放16h,取出樣品回到室溫,恢復(fù)2h。



4、跌落測試:


芯片跌落測試的主要目的包括:

評估芯片在跌落或沖擊情況下的機械強度和可靠性。檢測芯片封裝材料和焊接的可靠性。驗證芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)和連接的穩(wěn)定性,以防止內(nèi)部部件松動或脫落。評估芯片在實際使用中受到物理沖擊時的性能損壞情況。

通過進行跌落測試,確定其在實際使用中是否能夠承受跌落或沖擊,并保持正常功能和結(jié)構(gòu)完整性。這種測試有助于發(fā)現(xiàn)潛在的機械弱點、封裝問題或連接失效。



5、靜電放電ESD:


靜電荷是靜置時的非平衡電荷。通常情況下,它是由絕緣體表面相互摩擦或分離產(chǎn)生;一個表面獲得電子,而另一個表面失去電子。其結(jié)果是稱為靜電荷的不平衡的電氣狀況。

當(dāng)靜電荷從一個表面移到另一個表面時,它便成為靜電放電 (ESD),并以微型閃電的形式在兩個表面之間移動。當(dāng)靜電荷移動時,就形成了電流,因此可以損害或破壞柵極氧化層、金屬層和結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然,以上只是常見的幾種可靠性測試方法。其他還有電磁干擾測試,電壓波動測試,電氣特性測試,長時間運行測試等不在本文過多介紹。




JEDEC 通過兩種方式測試 ESD



1.人體放電模型 (HBM)

一種組件級應(yīng)力,用于模擬人體通過器件將累積的靜電荷釋放到地面的行為。

2.帶電器件模型 (CDM)
一種組件級應(yīng)力,根據(jù) JEDEC JESD22-C101 規(guī)范,模擬生產(chǎn)設(shè)備和過程中的充電和放電事件。


實驗室可靠性測試項目



1.快速溫變試驗箱ESS-1000S-C10

適用于電子、電工產(chǎn)品整機及零部件進行溫度快速變化或漸變條件下的適應(yīng)性試驗,特別是針對于電子電工產(chǎn)品的環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)試驗,運用溫度加速技巧改變外在環(huán)境應(yīng)力,使產(chǎn)品產(chǎn)生熱應(yīng)力和應(yīng)變。

2.冷熱溫度沖擊試驗箱TST-100D


兩槽式冷熱沖擊試驗箱適用于考核產(chǎn)品(整機)、元器件、零部件等經(jīng)受溫度急劇變化的能力,該溫度沖擊試驗?zāi)軌蛄私庠囼灅颖疽淮位蜻B續(xù)多次因溫度急劇變化而帶來的影響。


關(guān)于我們

上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司,研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設(shè)備。經(jīng)驗豐富,并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務(wù)于國內(nèi)外大學(xué)和研究所等檢測機構(gòu),如清華大學(xué)、蘇州大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、法國申美檢測、中科院物理所、中科院,SGS等**單位提供實施室方案和設(shè)備及其相關(guān)服務(wù)。努力開發(fā)半導(dǎo)體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測試設(shè)備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊伍,從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù),每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點。

選購高壓加速老化試驗箱,這篇指南讓你少走彎路!為適應(yīng)市場快速變化及客戶多樣化的要求,上海簡戶儀器設(shè)備有限公司研發(fā)了性能與可靠性**JianHuTest產(chǎn)品系列.從精密零件到電腦資訊系統(tǒng)及有線無線通訊產(chǎn)業(yè),均可提供高品質(zhì)的設(shè)備與完善的售后服務(wù)。


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  • 【簡戶儀器簡介:成立2005年,是一家研發(fā),生產(chǎn),銷售及售后齊全的綜合性設(shè)備生產(chǎn)單位,多次評為科技型中小企業(yè),,客戶遍布高分子,汽車,半導(dǎo)體,塑膠,五金,科研院校,第三方檢測等】

  •   【公司總部】


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