Kiểm tra độ tin cậy Kiểm tra tăng tốc

Kiểm tra độ tin cậy Kiểm tra tăng tốc

Hầu hết các thiết bị bán dẫn đều có tuổi thọ kéo dài trong nhiều năm khi sử dụng bình thường. Tuy nhiên, chúng ta không thể đợi nhiều năm để nghiên cứu một thiết bị; chúng ta phải tăng ứng suất được áp dụng. Ứng suất được áp dụng tăng cường hoặc đẩy nhanh các cơ chế hỏng hóc tiềm ẩn, giúp xác định nguyên nhân gốc rễ và giúp phòng thí nghiệm thực hiện các hành động để ngăn chặn chế độ lỗi.

Trong các thiết bị bán dẫn, một số chất tăng tốc phổ biến là nhiệt độ, độ ẩm, điện áp và dòng điện. Trong hầu hết các trường hợp, thử nghiệm tăng tốc không làm thay đổi tính chất vật lý của lỗi, nhưng nó làm thay đổi thời gian quan sát. Sự thay đổi giữa điều kiện tăng tốc và điều kiện sử dụng được gọi là 'giảm tốc'.

Kiểm tra tăng tốc cao là một phần quan trọng của các bài kiểm tra trình độ dựa trên JEDEC. Các bài kiểm tra dưới đây phản ánh các điều kiện tăng tốc cao dựa trên thông số kỹ thuật JEDEC JESD47. Nếu sản phẩm vượt qua các bài kiểm tra này, các thiết bị có thể chấp nhận được cho hầu hết các trường hợp sử dụng.

Chu kỳ nhiệt độ

Theo tiêu chuẩn JESD22-A104, chu kỳ nhiệt độ (TC) khiến các thiết bị phải trải qua các quá trình chuyển đổi nhiệt độ cực cao và cực thấp giữa hai mức này. Thử nghiệm được thực hiện bằng cách tuần hoàn tiếp xúc của thiết bị với các điều kiện này trong một số chu kỳ được xác định trước.

Tuổi thọ hoạt động ở nhiệt độ cao (HTOL)

HTOL được sử dụng để xác định độ tin cậy của thiết bị ở nhiệt độ cao trong điều kiện vận hành. Thử nghiệm thường được thực hiện trong thời gian dài theo tiêu chuẩn JESD22-A108.

Nhiệt độ Độ ẩm Độ lệch/Độ lệch Thử nghiệm ứng suất gia tốc cao (BHAST)

Theo tiêu chuẩn JESD22-A110, THB và BHAST đặt thiết bị vào điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao trong khi chịu sự phân cực điện áp với mục đích tăng tốc độ ăn mòn bên trong thiết bị. THB và BHAST có cùng mục đích, nhưng điều kiện và quy trình thử nghiệm của BHAST cho phép nhóm độ tin cậy thử nghiệm nhanh hơn nhiều so với THB.

Nồi hấp/HAST không thiên vị

Autoclave và Unbiased HAST xác định độ tin cậy của thiết bị trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao. Giống như THB và BHAST, nó được thực hiện để tăng tốc độ ăn mòn. Tuy nhiên, không giống như các thử nghiệm đó, các đơn vị không bị căng thẳng dưới một bias.

Lưu trữ nhiệt độ cao

HTS (còn gọi là Bake hoặc HTSL) dùng để xác định độ tin cậy lâu dài của thiết bị ở nhiệt độ cao. Không giống như HTOL, thiết bị không ở trong điều kiện hoạt động trong suốt thời gian thử nghiệm.

Phóng tĩnh điện (ESD)

Điện tích tĩnh là điện tích không cân bằng khi ở trạng thái nghỉ. Thông thường, nó được tạo ra do các bề mặt cách điện cọ xát vào nhau hoặc kéo ra xa nhau; một bề mặt thu được electron, trong khi bề mặt kia mất electron. Kết quả là trạng thái điện không cân bằng được gọi là điện tích tĩnh.

Khi điện tích tĩnh di chuyển từ bề mặt này sang bề mặt khác, nó sẽ trở thành Phóng tĩnh điện (ESD) và di chuyển giữa hai bề mặt dưới dạng một tia sét thu nhỏ.

Khi điện tích tĩnh di chuyển, nó sẽ trở thành dòng điện có thể làm hỏng hoặc phá hủy lớp oxit cực cổng, lớp kim loại và mối nối.

JEDEC thử nghiệm ESD theo hai cách khác nhau:

1. Chế độ cơ thể người (HBM)

Mức ứng suất thành phần được phát triển để mô phỏng hành động của cơ thể con người khi xả điện tích tĩnh tích tụ qua thiết bị xuống đất.

2. Mô hình thiết bị tích điện (CDM)

Ứng suất cấp thành phần mô phỏng các sự kiện sạc và xả xảy ra trong thiết bị và quy trình sản xuất, theo thông số kỹ thuật JEDEC JESD22-C101.