芯片可靠性測試項目及各種實驗箱

上海簡戶儀器設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商,。

可靠性試驗，是指通過試驗測定和驗證產(chǎn)品的可靠性,。

研究在有限的樣本,、時間和使用費用下，找出產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié),。

可靠性試驗是為了解,、評價,、分析和提高產(chǎn)品的可靠性而進行的各種試驗的總稱。

為了測定,、驗證或提高產(chǎn)品可靠性而進行的試驗稱為可靠性試驗,，它是產(chǎn)品可靠性工作的一個重要環(huán)節(jié)。

芯片可靠性測試主要分為環(huán)境試驗和壽命試驗兩個大項,，可靠性測試是確保芯片在實際應用中能夠穩(wěn)定運行和長期可靠的關(guān)鍵步驟,。

一般來說，可靠度是產(chǎn)品以標準技術(shù)條件下,，在特定時間內(nèi)展現(xiàn)特定功能的能力,，可靠度是量測失效的可能性，失效的比率,，以及產(chǎn)品的可修護性,。

根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范以及客戶的要求，我們可以執(zhí)行MIL-STD,、JEDEC,、IEC、JESD,、AEC,、andEIA等不同規(guī)范的可靠度的測試。

高溫工作壽命（HTOL, High Temperature Operating Life）

高溫壽命試驗也叫老化測試,，是一種常用的芯片可靠性測試方法,，通過將芯片在高溫環(huán)境下長時間運行，以模擬實際使用中的熱應力和老化過程,。這種測試有助于評估芯片在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和長期可靠性,。

在進行熱老化測試時，芯片通常被放置在具有恒定高溫的熱槽中,，持續(xù)運行一段時間,，常見的測試溫度范圍為100°C至150°C。測試期間,，芯片的電氣特性,、性能和可靠性會被監(jiān)測和記錄。

通過熱老化測試,，可以檢測到由于熱擴散,、結(jié)構(gòu)破壞或材料衰變等原因引起的故障。這些故障可能包括電阻變化,、電流漏泄,、接觸不良、金屬遷移等,。通過分析測試結(jié)果,，可以評估芯片在長期高溫環(huán)境下的可靠性,，并為改進設計和制造過程提供參考。

低溫工作壽命（LTOL,， Low Temperature Operating Life）

LTOL測試通過在低溫下對芯片進行加速老化測試,，以評估芯片在低溫條件下的可靠性和壽命。低溫工作壽命測試可以幫助制造商了解芯片在低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性,。

在一些環(huán)境下,，例如航空航天、軍事,、醫(yī)療等領域,，芯片需要能夠在極低的溫度下正常工作，因此對于這些應用場景來說,，低溫工作壽命測試是至關(guān)重要的,。

DT:跌落測試

跌落測試用于評估芯片在物理沖擊和振動環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。這種測試模擬了實際使用中可能發(fā)生的跌落或震動情況,。在跌落測試中,，芯片會被安裝在特制的跌落測試設備上，并進行控制的跌落或震動操作,。測試設備通常會產(chǎn)生嚴格定義的沖擊或振動力度、方向和頻率,，以模擬實際使用中可能遇到的物理應力,。

通過跌落測試，可以檢測到由于跌落或震動引起的連接斷裂,、結(jié)構(gòu)損壞,、材料破裂等問題。測試期間,，芯片的電氣特性,、性能和可靠性會被監(jiān)測和記錄。分析跌落測試結(jié)果可以評估芯片在實際使用條件下的抗沖擊和抗振動能力,，并提供改進設計和制造過程的參考,。此外，跌落測試還有助于確定芯片在運輸,、裝配和實際使用中的適應性和耐久性,。

加速測試

大多數(shù)半導體器件的壽命在正常使用下可超過很多年。但我們不能等到若干年后再研究器件,；我們必須增加施加的應力,。施加的應力可增強或加快潛在的故障機制，幫助找出根本原因,，并幫助 TI 采取措施防止故障模式,。

在半導體器件中,，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"。

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,。

UHAST:加速應力測試

芯片的UHAST測試是通過施加的電壓和溫度條件來加速芯片在短時間內(nèi)的老化和故障模式,。具體的UHAST測試條件，包括高溫,、高濕,、壓力和偏壓值，以下是一些常見的UHAST測試條件的參考數(shù)值,。

高溫：通常在大約100°C至150°C的溫度范圍內(nèi)進行,，具體溫度取決于芯片的設計要求和應用環(huán)境。有時候,，更高的溫度也可能被用于特殊情況下的測試,。

高濕度：一般的UHAST測試中,，相對濕度通常保持在85%至95%之間,。高濕度條件下會加劇芯片的老化和腐蝕,。

壓力：測試期間施加的壓力可以通過測試裝置或封裝環(huán)境來實現(xiàn),。壓力的具體數(shù)值通常在2大氣壓（atm）至20大氣壓之間,，具體數(shù)值取決于測試要求和芯片的應用場景,。

偏壓：偏壓通常指施加在芯片引腳或器件上的電壓,。具體的偏壓數(shù)值取決于芯片的設計和應用需求,。在UHAST測試中,，偏壓可以用于加速故障模式的產(chǎn)生,，例如漏電流、擊穿等,。

BLT:偏壓壽命試驗

BLT用于評估MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）等器件在長期偏置和高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性,。在BLT偏壓壽命試驗中，芯片會被加以恒定的偏置電壓,，并暴露于高溫環(huán)境中,。偏置電壓通常是根據(jù)具體芯片規(guī)格和應用需求進行設定的。在持續(xù)的高溫和偏置條件下,，芯片的特性,、性能和可靠性將被監(jiān)測和記錄,。

BLT測試的目的是檢測由于偏壓和高溫環(huán)境引起的偏壓老化效應。這些效應可能導致硅介質(zhì)的損失,、界面陷阱的形成和能帶彎曲等問題,。測試結(jié)果可以用于評估芯片在長期使用和高溫環(huán)境下的可靠性，并為設計和制造過程的改進提供參考,。

BLT-LTST：低溫偏壓壽命試驗

BLT-LTST用于評估MOSFET等器件在低溫,、長期偏置和高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。在BLT-LTST低溫偏壓壽命試驗中,，芯片會被暴露于低溫環(huán)境,，并施加恒定的偏置電壓和高壓。低溫條件通常在-40°C至-60°C范圍內(nèi)設定,，具體取決于芯片規(guī)格和應用需求,。在持續(xù)的低溫、偏置和高壓條件下,，芯片的特性,、性能和可靠性將被監(jiān)測和記錄。

BLT-LTST測試的目的是檢測由于低溫偏壓和高壓環(huán)境引起的可靠性問題,。這些問題可能包括硅介質(zhì)的損失,、漏電流增加、接觸不良等,。通過分析測試結(jié)果,，可以評估芯片在低溫和偏壓環(huán)境下的可靠性，并提供改進設計和制造過程的參考,。

預處理（Preconditioning）

預處理（preconditioning）是指在芯片可靠性測試之前對芯片進行一些特定的處理，以達到特定的測試目的,。預處理通常包括兩個步驟：溫度循環(huán)和濕度循環(huán),。

溫度循環(huán)通常包括高溫和低溫，用于模擬芯片在實際應用中遇到的高溫和低溫環(huán)境,。濕度循環(huán)則用于模擬芯片在潮濕環(huán)境下的工作情況,，從而評估芯片在濕度環(huán)境下的可靠性。

溫度循環(huán)（TCT, Temperature Cycling Test）

溫度循環(huán)測試旨在評估芯片在溫度變化環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性,。這種測試模擬了實際使用中由于溫度變化引起的熱應力和材料疲勞,。在溫度循環(huán)測試中，芯片會在不同溫度之間進行循環(huán)暴露,。通常,，測試會在兩個或多個不同的溫度點之間進行切換，例如從低溫（如-40°C）到高溫（如125°C）,。每個溫度點的暴露時間可以根據(jù)需要進行調(diào)整,。

通過溫度循環(huán)測試，可以檢測到由于溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應力,、熱膨脹差異,、焊點疲勞等問題。這些問題可能導致接觸不良,、焊接斷裂,、金屬疲勞等故障。測試期間,，芯片的電氣特性,、性能和可靠性會被監(jiān)測和記錄,。

EFR/ELFR:早期失效壽命試驗

早期失效壽命試驗旨在評估芯片在其使用壽命的早期階段內(nèi)是否存在任何潛在的故障或失效,。這種測試通常在芯片制造過程中或產(chǎn)品開發(fā)的早期階段進行,。它涉及加速測試和高度應力環(huán)境下的芯片運行。通過施加高溫,、高電壓,、高頻率等條件,，使芯片在短時間內(nèi)暴露于更嚴苛的環(huán)境，以模擬實際使用中的應力情況,。

早期失效壽命試驗的目標是提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障和不良,，以便進行適當?shù)母倪M和調(diào)整。通過分析測試結(jié)果,，可以確定芯片設計和制造過程中的弱點,，并采取相應措施來提高芯片的可靠性和壽命。

高溫存儲（HTSL, High Temperature Storage Life）

高溫存儲是指在芯片可靠性測試中,，通過將芯片長時間存放在高溫環(huán)境下，來評估芯片在高溫環(huán)境下的可靠性和壽命,。

在高溫存儲測試中,，芯片通常被置于高溫環(huán)境中（通常為125℃到175℃）存放一段時間，例如1000小時或更長時間,。這樣的高溫環(huán)境可以加速芯片老化過程,，從而更快地確定芯片在實際應用中的可靠性和壽命。

HTS（也稱為“烘烤"或 HTSL）用于確定器件在高溫下的長期可靠性。與 HTOL 不同,，器件在測試期間不處于運行條件下,。

高加速溫濕度應力試驗（HAST, Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test）

在HAST測試中，**芯片被置于一個高溫高濕的環(huán)境下（通常為85℃和85%相對濕度）,，并且在高溫高濕的環(huán)境下施加電壓或電流進行加速老化,。**這種的環(huán)境可以加速元器件的老化過程，并導致元器件在較短時間內(nèi)失效,，從而可以提前發(fā)現(xiàn)元器件的潛在問題,。

HAST測試的優(yōu)點是加速老化速度，因此可以在相對較短的時間內(nèi)獲得元器件的可靠性信息,。此外,，它還可以提供更大的濕度差異，從而更好地模擬實際應用中的濕度環(huán)境,。

溫濕度偏壓高加速應力測試(BHAST)

根據(jù) JESD22-A110 標準,，THB 和 BHAST 讓器件經(jīng)受高溫高濕條件，同時處于偏壓之下,，其目標是讓器件加速腐蝕,。THB 和 BHAST 用途相同，但 BHAST 條件和測試過程讓可靠性團隊的測試速度比 THB 快得多,。

恒溫恒濕偏壓壽命試驗（THB, Steady State Temperature Humidity Bias Life Test）

在THB測試中,，元器件通常會被置于一個高溫高濕的環(huán)境中（通常為85℃和85%相對濕度），并施加一個恒定的電壓或電流偏壓,。測試持續(xù)時間可以根據(jù)元器件類型和應用來確定,，通常為數(shù)百小時至數(shù)千小時。

無偏壓高加速溫濕度應力試驗（UHAST, Unbias Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test）

與傳統(tǒng)的高加速溫濕度應力試驗（HAST）不同,，UHAST測試不施加電壓或電流偏壓,，只是在高溫高濕的環(huán)境下對樣品進行加速老化。

通常,，UHAST測試的條件是85℃和85%相對濕度,，而測試時間可以根據(jù)元器件類型和應用來確定，通常為數(shù)百小時至數(shù)千小時,。

早期壽命失效率（ELFR, Early Life Failure Rate）

早期壽命失效率是指在元器件使用壽命中的早期階段內(nèi)發(fā)生故障的概率。通常,，元器件的壽命被分為三個階段：早期壽命,、中期壽命和晚期壽命。在元器件的早期壽命階段,，由于制造過程,、材料缺陷或其他因素，元器件可能會出現(xiàn)早期故障,。通常用單位時間內(nèi)的故障數(shù)來表示,。例如,，如果元器件在1000小時內(nèi)發(fā)生了5次故障，那么它的早期壽命失效率為5/1000 = 0.005故障/小時,。

潮濕敏感度等級（Moisture Sensitivity Levels）

潮濕敏感度等級是表征電子元器件對潮濕度的敏感程度的等級,。在制造、存儲和運輸過程中,，潮濕度會對元器件造成損害,，如金屬氧化、絕緣降低等,。因此,，電子元器件的MSL等級被用來指導元器件的存儲、運輸和焊接等工藝過程,，以確保元器件的可靠性。

MSL等級通常用數(shù)字來表示,，數(shù)字越小表示元器件對潮濕度的敏感程度越高，需要采取更加嚴格的控制措施,。例如，MSL-1表示元器件對潮濕度的敏感度,，可以在長時間的恒溫恒濕環(huán)境下存儲；而MSL-6表示元器件對潮濕度的敏感度最高,，必須在特定的焊接時間內(nèi)焊接,，并且不能超的存儲時間,。

高壓蒸煮（Pressure Cook Test）

高壓蒸煮是一種測試芯片耐受高溫高壓的實驗,。在這種實驗中，芯片通常被放置在一個高壓容器中,，容器內(nèi)充滿高壓蒸汽，并加熱到高溫,，以模擬芯片在環(huán)境下的使用情況,。

在實驗期間，芯片可能會暴露于高溫高壓環(huán)境中，這可能會對芯片的性能產(chǎn)生不良影響,，如導致芯片損壞,、失效、電性能變差等,。因此,，通過高壓蒸煮實驗可以測試芯片在環(huán)境下的耐受能力，以確保芯片的可靠性,。

閂鎖測試（Latch-up）

閂鎖測試是一種測試芯片在環(huán)境下是否會出現(xiàn)意外斷電等異常情況的測試。

該測試會在芯片的電源輸入端加入一個電壓保護器,，然后在芯片正常運行的情況下,，用一個高速開關(guān)控制電源輸入端的電源開關(guān)，模擬突然斷電的情況,，從而測試芯片在此情況下的表現(xiàn)和恢復能力。

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),。

JEDEC 通過兩種方式測試 ESD：

• 1.人體放電模型 (HBM)

一種組件級應力，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)

一種組件級應力，根據(jù) JEDEC JESD22-C101 規(guī)范，模擬生產(chǎn)設備和過程中的充電和放電事件,。

實驗室儀器

測試項目：高溫測試,、低溫測試、快速溫變測試,、冷熱沖擊測試,、溫度循環(huán)測試、濕熱測試,、鹽霧測試、結(jié)露測試等,。

主要設備：高低溫交變濕熱箱、恒溫恒濕箱,、絕緣電阻劣化離子遷移評估系統(tǒng),、多通道測試系統(tǒng)、溫度循環(huán)箱TC,、溫度沖擊箱TS、鹽霧試驗機,、高壓老化機等。

1.快速溫變試驗箱

用于電工,、電子產(chǎn)品整機及零部件進行耐寒,、耐熱試驗，溫度快速變化或漸變條件下的環(huán)境應力篩選試驗,。

2.冷熱沖擊試驗箱

用于測試材料結(jié)構(gòu)或復合材料,在瞬間經(jīng)溫以及極低溫的連續(xù)環(huán)境下所能忍受的程度,，最短時間內(nèi)檢測試樣因熱脹冷縮所引起的化學變化或物理傷害。

3.加速老化試驗箱

用于IC封裝,，半導體，微電子芯片,，磁性材料及其它電子零件進行高壓、高溫,、不飽和/飽和濕熱、等加速壽命信賴性試驗,，使用于產(chǎn)品的設計階段,，快速暴露產(chǎn)品設計薄弱環(huán)節(jié)或測試其制品的密封性和老化性能,。

4.鹽霧試驗機

鹽霧機通過考核對材料及其防護層的鹽霧腐蝕的能力,，以及相似防護層的工藝質(zhì)量比較,，同時可考核某些產(chǎn)品抗鹽霧腐蝕的能力；該產(chǎn)品造用于零部件,、電子元件、金屬材料的防護層以及工業(yè)產(chǎn)品的鹽霧腐蝕試驗,。

關(guān)于我們

上海簡戶儀器設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,多次服務于國內(nèi)外大學和研究所等檢測機構(gòu),如清華大學,、蘇州大學、哈爾濱工業(yè)大學,、北京工業(yè)大學、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備及其相關(guān)服務,。努力開發(fā)半導體,、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,，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。

為適應市場快速變化及客戶多樣化的要求，上海簡戶儀器設備有限公司研發(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)的設備與完善的售后服務,。

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• 　上海簡戶榮獲企業(yè),，表明上海簡戶在技術(shù)、科技成果轉(zhuǎn)化,、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)等方面得到了國家的高度認可,。簡戶一直秉承"服務以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設備及優(yōu)質(zhì)的服務,，提供的送貨上門,、安裝調(diào)試、一年的設備保養(yǎng),、終身維修,，技術(shù)指導服務。始終如一的以"努力,、合作,、飛躍"的精神自我完善、不斷發(fā)展,、讓客戶與公司實現(xiàn)雙贏局面,。
  

• 簡戶是集設計、銷售,、研發(fā),、維修服務等為一體的綜合集團公司，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務,，每一個環(huán)節(jié)之間,，都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點,，提供的環(huán)境設備,。公司創(chuàng)始人從事儀器設備行業(yè)20余年,，經(jīng)驗豐富,、資歷雄厚，帶領簡戶公司全體同仁攜手共建輝煌明天,。公司成立以來,，積極投入電子電工，航空,，航天,，生物科技，各大院校,，及科研單位等行業(yè)所需的產(chǎn)品測試設備裝置,。
  

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• 簡戶擁有一支的研發(fā),、生產(chǎn)和售后服務隊伍,，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務,，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,，目前擁有博士學位2人，碩士5人,，參與環(huán)境試驗箱國家標準起草和發(fā)行,。企業(yè)制定標準，行業(yè)里通過ISO9001,。是中國儀器儀表學會會員和理事單位,。曾榮獲CCTV《中國儀器儀表20強品牌》殊榮,，2010年入駐上海世博會民企館,。簡戶自創(chuàng)辦以來,，參與3項國家標準起草與制定，獲得40+件原創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán),、軟著、集成電路),，6次獲得上?？萍夹椭行∑髽I(yè)稱號，合作過3200+家合作客戶(其中世界500強高校600家),。
  

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• 簡戶儀器今后必將牢記為客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務的宗旨，不忘為行業(yè)貢獻前沿科學和技術(shù)的初心,，再接再厲,，砥礪前行！

• 【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,，半導體，塑膠,，五金,，科研院校，第三方檢測等】

• 　　【公司總部】

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