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芯片可靠性测试-海思芯片HTOL老化测试技术规

 

芯片可靠性测试:产品可靠性的集成电路的可靠性

可靠性,在英语中,是很容易理解的字面意思。一般来说,“可靠”是指“值得信赖”。可靠性是指可靠性的性质和程度。它是指产品在使用过程中,用户是否能够信任产品,以及产品能否正常、准确、稳定地发挥其功能和性能。

集成电路被认为是电子产品的大脑和心脏,是国家的工业食品,是现代信息社会的基石,因此其可靠性尤为重要。由于半导体集成电路材料、器件结构和生产工艺的特点,在一定条件下会产生一些特殊的物理效应,从而改变集成电路的内部形状和参数,使产品失效。主要失效机理有:电迁移效应、静电放电、过电损伤、热载流子效应、锁存效应、介质击穿、α辐射软误差效应。另外,在贮存和使用一段时间后,在各种环境因素(如温度、湿度、机械、射线)和工作应力(电流、电压、时间、频率)的影响下,一些电气性能参数会逐渐变化,如温度漂移、时间漂移等故障,或封装质量直接影响半导体芯片的可靠性,如引脚的可焊性差或腐蚀引起的接触不良。

集成电路的可靠性可分为可靠性设计和可靠性测试,积累了丰富的经验和技术规范。在目前应用最广泛的CMOS集成电路中,p晶体管和n晶体管之间以及CMOS器件的衬底之间存在着许多PN结,两个背靠背的p-n结构成双极型晶体三极管。这些晶体管不是人们想要的,也不期望它们参与正常功能所需的电路。它们被称为寄生装置。但在使用芯片的过程中,可能会出现一些条件,使这些寄生晶体管被触发和导通,在电源和接地之间形成低电阻通路,产生大电流,导致电路无法工作,甚至烧坏电路。这就是CMOS电路固有的锁存效应。可靠性测试是对集成电路本身和整个芯片在封装前后进行芯片生产后的测试,检查是否存在故障,故障概率有多大,可靠性有多高,从而指导芯片的应用和下一版本的设计优化。可靠性测试有很多种,有成熟的测试标准、测试方法和设备,下面选取列出部分业内常用的测试项和参考的标准其中,GJB是中国的军工标准,jesd是由JEDEC固体技术协会(美国电子工业协会下属的组织,后来成为固体电子工业的独立协会)发布的标准。例如,锁存测试可以按照jesd78d标准进行,在jesd78d标准中,建立了一套定义锁存特性和故障水平的测试方法,适用于NMOS、CMOS、双极电路以及这些电路的组合。失效分析和可靠性测试。