幾種常見的芯片可靠性測(cè)試方法

可靠性測(cè)試對(duì)于芯片的制造和設(shè)計(jì)過程至關(guān)重要。通過進(jìn)行全面而嚴(yán)格的可靠性測(cè)試，可以提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在的設(shè)計(jì)缺陷、制造問題或環(huán)境敏感性，從而確保芯片在長(zhǎng)期使用中的性能和可靠性。

這種測(cè)試旨在驗(yàn)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(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地運(yùn)行?？煽啃詼y(cè)試包括多種測(cè)試項(xiàng)目，例如溫度測(cè)試、電壓測(cè)試、功能測(cè)試和可靠性持久性測(cè)試。

芯片可靠性測(cè)試的種類：

1.溫度循環(huán)測(cè)試：

芯片溫度循環(huán)測(cè)試的測(cè)試目的是評(píng)估芯片在不同溫度條件下的性能和可靠性，以模擬實(shí)際使用環(huán)境中的溫度變化。該測(cè)試旨在驗(yàn)證芯片在溫度變化時(shí)是否能夠正常工作，以及是否能夠保持穩(wěn)定性和可靠性。溫度循環(huán)測(cè)試通常涵蓋了芯片所需的操作溫度范圍，包括常溫、極端高溫和低溫。具體溫度范圍根據(jù)芯片的設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用場(chǎng)景來確定。測(cè)試中會(huì)進(jìn)行多個(gè)溫度循環(huán)，其中一個(gè)循環(huán)包括一段時(shí)間的高溫暴露和一段時(shí)間的低溫暴露。循環(huán)次數(shù)可以根據(jù)芯片的設(shè)計(jì)壽命要求來確定。

在高溫循環(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(shí)現(xiàn)。高溫環(huán)境下的測(cè)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(shí)鐘頻率的穩(wěn)定性、信號(hào)完整性等。這有助于驗(yàn)證芯片在高溫環(huán)境下的可靠性，并識(shí)別潛在的熱問題。

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

2.高溫存儲(chǔ)測(cè)試：

高溫環(huán)境可能引發(fā)以下問題：

功耗變化：長(zhǎng)時(shí)間高溫存儲(chǔ)可能導(dǎo)致芯片內(nèi)部電路中的漏電流增加，從而增加功耗。

參數(shù)漂移：芯片內(nèi)部的電氣特性參數(shù)可能會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生漂移，導(dǎo)致性能降低。

可靠性問題：高溫存儲(chǔ)可能導(dǎo)致芯片內(nèi)部材料的老化和退化，可能導(dǎo)致可靠性問題，如電路斷路、電子遷移等。

高溫存儲(chǔ)測(cè)試的原理是模擬芯片在長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)期間可能面臨的高溫環(huán)境，以評(píng)估芯片在這種條件下的性能和可靠性。這種測(cè)試有助于發(fā)現(xiàn)潛在的可靠性問題，預(yù)測(cè)芯片在實(shí)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(jì)、材料選擇或封裝技術(shù)。

3.跌落測(cè)試：

芯片跌落測(cè)試的主要目的包括：

評(píng)估芯片在跌落或沖擊情況下的機(jī)械強(qiáng)度和可靠性。檢測(cè)芯片封裝材料和焊接的可靠性。驗(yàn)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(dòng)或脫落。評(píng)估芯片在實(shí)際使用中受到物理沖擊時(shí)的性能損壞情況。

通過進(jìn)行跌落測(cè)試，確定其在實(shí)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(cè)試有助于發(fā)現(xiàn)潛在的機(jī)械弱點(diǎn)、封裝問題或連接失效。

4.加速應(yīng)力測(cè)試（uhast）：

芯片的uHAST測(cè)試是通過施加極端的電壓和溫度條件來加速芯片在短時(shí)間內(nèi)的老化和故障模式。具體的uHAST測(cè)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(cè)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(jìn)行，具體溫度取決于芯片的設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用環(huán)境。有時(shí)候，更高的溫度也可能被用于特殊情況下的測(cè)試。

高濕度：一般的uHAST測(cè)試中，相對(duì)濕度通常保持在85%至95%之間。高濕度條件下會(huì)加劇芯片的老化和腐蝕。

壓力：測(cè)試期間施加的壓力可以通過測(cè)試裝置或封裝環(huán)境來實(shí)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(cè)試要求和芯片的應(yīng)用場(chǎng)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(shè)計(jì)和應(yīng)用需求。在uHAST測(cè)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。

當(dāng)然，以上只是常見的幾種可靠性測(cè)試方法。其他還有電磁干擾 測(cè)試，電壓波動(dòng)測(cè)試，電氣特性測(cè)試，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行測(cè)試等不在本文過多介紹。