Zuverlässigkeitstests, BeschleunigungstestsDie Lebensdauer der meisten Halbleiterbauelemente beträgt bei normalem Gebrauch mehrere Jahre. Wir können jedoch nicht Jahre warten, um ein Gerät zu untersuchen. Wir müssen die angelegte Spannung erhöhen. Angewandte Belastungen verstärken oder beschleunigen potenzielle Fehlermechanismen, helfen bei der Identifizierung der Grundursache und helfen Laborbegleiter Maßnahmen ergreifen, um den Fehlermodus zu verhindern.In Halbleiterbauelementen sind Temperatur, Feuchtigkeit, Spannung und Strom häufige Beschleunigungsfaktoren. In den meisten Fällen ändert das beschleunigte Testen nichts an der Physik des Fehlers, verschiebt jedoch die Zeit für die Beobachtung. Der Wechsel zwischen beschleunigtem Zustand und Gebrauchszustand wird als „Derating“ bezeichnet.Hochbeschleunigte Tests sind ein wichtiger Bestandteil JEDEC-basierter Qualifikationstests. Die folgenden Tests spiegeln stark beschleunigte Bedingungen basierend auf der JEDEC-Spezifikation JESD47 wider. Wenn das Produkt diese Tests besteht, sind die Geräte für die meisten Anwendungsfälle akzeptabel.TemperaturzyklusGemäß dem JESD22-A104-Standard werden die Einheiten durch Temperaturwechsel (TC) extrem hohen und niedrigen Temperaturübergängen zwischen beiden ausgesetzt. Der Test wird durchgeführt, indem das Gerät diesen Bedingungen über eine vorgegebene Anzahl von Zyklen ausgesetzt wird.Betriebsdauer bei hohen Temperaturen (HTOL)HTOL wird verwendet, um die Zuverlässigkeit eines Geräts bei hohen Temperaturen unter Betriebsbedingungen zu bestimmen. Der Test wird in der Regel über einen längeren Zeitraum gemäß dem JESD22-A108-Standard durchgeführt.Temperatur-Feuchtigkeits-Bias/Biased Highly Accelerated Stress Test (BHAST)Gemäß dem JESD22-A110-Standard setzen THB und BHAST ein Gerät hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit aus, während es unter einer Vorspannung steht, mit dem Ziel, die Korrosion innerhalb des Geräts zu beschleunigen. THB und BHAST dienen demselben Zweck, aber die BHAST-Bedingungen und Testverfahren ermöglichen es dem Zuverlässigkeitsteam, Tests viel schneller als THB durchzuführen.Autoklav/Unvoreingenommener HASTAutoklav und unvoreingenommener HAST bestimmen die Zuverlässigkeit eines Geräts unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit. Wie THB und BHAST wird es durchgeführt, um die Korrosion zu beschleunigen. Im Gegensatz zu diesen Tests werden die Einheiten jedoch nicht voreingenommen belastet.HochtemperaturlagerungHTS (auch Bake oder HTSL genannt) dient zur Bestimmung der Langzeitzuverlässigkeit eines Geräts unter hohen Temperaturen. Im Gegensatz zu HTOL befindet sich das Gerät während der Testdauer nicht im Betriebszustand.Elektrostatische Entladung (ESD)Statische Ladung ist eine unausgeglichene elektrische Ladung im Ruhezustand. Typischerweise entsteht es durch das Aneinanderreiben oder Auseinanderziehen der Isolatoroberflächen; Eine Oberfläche nimmt Elektronen auf, während die andere Oberfläche Elektronen verliert. Das Ergebnis ist ein unausgeglichener elektrischer Zustand, der als statische Aufladung bezeichnet wird.Wenn sich eine statische Ladung von einer Oberfläche zur anderen bewegt, wird sie zur elektrostatischen Entladung (ESD) und bewegt sich in Form eines Miniaturblitzes zwischen den beiden Oberflächen.Wenn sich eine statische Ladung bewegt, wird sie zu einem Strom, der Gateoxid, Metallschichten und Verbindungen beschädigen oder zerstören kann.JEDEC testet ESD auf zwei verschiedene Arten:1. Human Body Mode (HBM)Eine Spannung auf Komponentenebene, die entwickelt wurde, um die Aktion eines menschlichen Körpers zu simulieren, der angesammelte statische Ladung über ein Gerät an die Erde abgibt.2. Charged Device Model (CDM)Eine Belastung auf Komponentenebene, die Lade- und Entladeereignisse simuliert, die in Produktionsanlagen und -prozessen gemäß der JEDEC JESD22-C101-Spezifikation auftreten.
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