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大多数半导体器件在正常使用情况下的使用寿命会延长多年。但是,我们不能等待数年才能研究设备;我们必须增加施加的压力。施加的应力可增强或加速潜在的故障机制,帮助确定根本原因,并帮助 我们 采取措施防止故障模式。
在半导体器件中,一些常见的促进剂是温度、湿度、电压和电流。在大多数情况下,加速测试不会改变故障的物理特性,但确实会改变观察时间。加速和使用条件之间的转换称为“降额”。
高加速测试是基于JEDEC的资格测试的关键部分。以下测试反映了基于 JEDEC 规范 JESD47 的高加速条件。如果产品通过了这些测试,则这些设备在大多数用例中都是可以接受的。
温度循环
根据 JESD22-A104 标准,温度循环 (TC) 使设备在两者之间发生极端高温和低温转换。该测试是通过将设备暴露在这些条件下循环预定的循环次数来执行的。
高温工作寿命 (HTOL)
HTOL 用于确定设备在高温下和工作条件下的可靠性。根据 JESD22-A108 标准,该测试通常在较长的时间内运行。
温度湿度偏置/偏置高加速应力试验 (BHAST)
根据 JESD22-A110 标准,THB 和 BHAST 使设备在电压偏置下处于高温和高湿条件下,目的是加速设备内部的腐蚀。THB 和 BHAST 具有相同的目的,但 BHAST 条件和测试程序使可靠性团队能够比 THB 更快地进行测试。
高压灭菌器/无偏 HAST
高压灭菌器和无偏 HAST 决定了设备在高温和高湿条件下的可靠性。与 THB 和 HASHT 一样,它被执行以加速腐蚀。然而,与这些测试不同的是,这些单位不会受到偏差的压力。
高温储存
HTS(也称为烘烤或 HTSL)用于确定设备在高温下的长期可靠性。与 HTOL 不同,该设备在测试期间不处于运行条件下。
静电放电 (ESD)
静电荷是静止时的不平衡电荷。通常,它是由绝缘体表面摩擦在一起或拉开而产生的;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电气条件。
当静电荷从一个表面移动到另一个表面时,它成为静电放电 (ESD),并以微型闪电的形式在两个表面之间移动。
当静电荷移动时,它会变成一种电流,会损坏或破坏栅极氧化物、金属层和结。
JEDEC以两种不同的方式测试ESD:
为模拟人体通过设备将累积的静电荷释放到地面的动作而开发的组件级应力。
2. 充电设备型号 (CDM) 根据 JEDEC JESD22-C101 规范,模拟生产设备和过程中发生的充电和放电事件的组件级应力。
根据 JEDEC JESD22-C101 规范,模拟生产设备和过程中发生的充电和放电事件的组件级应力。