【技术】解析芯片产品的八项可靠性测试

时间： 2022-06-03 来源：芯佰特

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大家在电路设计是首先都是以电路性能为主，但很多时候实际产品设计，稳定性和可靠性，往往是产品口碑的基石。选用的器件是关键的因素，很多产品都是使用好几年时间的，但我们不能等到若干年后再研究器件；我们必须增加施加的应力。施加的应力可增强或加快潜在的故障机制，帮助找出根本原因，下面将参考国内射频前端芯片厂家芯佰特的八项产品可靠性测试进行解析。

芯片级预处理(PC)&MSL试验

评估芯⽚在包装，运输，焊接过程中对温度、湿度冲击的抗性，仅对⾮封闭的封装（塑封）约束。模拟焊接过程⾼温产⽣内部⽔汽对内部电路的影响，是封装可靠性测试前需要进⾏的测试

测试条件：MSL-3, 30℃/60%RH, 192hrs Reflow x3 at 260℃

参考标准：JESD22-A113、J-ST020

高温老化寿命试验(HTOL)

芯片工作寿命试验、老化试验(Operating Life Test)，为利用温度、电压加速方式，在短时间试验内，预估芯片在长时间可工作下的寿命时间(生命周期预估)。

测试条件：125℃，而定电压，加信号，1000h

参考标准：JESD22-A108B

高温存储试验(HTSL)

长期存储条件下，高温和时间对器件的影响，HTSL不需要做PC预处理

加速寿命模拟测试——主要考验产品电气可靠性

测试条件：125℃ bake, 1000hrs

参考标准：JESD22-A103

温度循环试验(TC)

检测芯片是否会因为热疲劳失效，TC需要提前PC处理。

测试条件：-55℃~125℃ (Air to Air), 1000 cycles

参考标准：JESD22-A104

温湿度偏压高加速应力测试

仅针对塑封，评估芯片长期存储条件下，评估非密封封装固态器件在潮湿环境中的可靠性。它是一种高加速试验。在不凝结的条件下利用温度和湿度来加速湿气通过外部保护材料（封装材料或密封材料）或沿着外部保护材料和通过它的金属导体之间的界面渗透实验前无需PC处理

试验条件：130℃，85%RH，230KPa大气压，96hour, VCCmax

参考标准：JESD22-A118

温湿度无偏压高加速应力测试(uHAST)

仅针对塑封，评估非密封封装固态器件在潮湿环境中的可靠性。它是一种高加速试验。在不凝结的条件下利用温度和湿度来加速湿气通过外部保护材料（封装材料或密封材料）或沿着外部保护材料和通过它的金属导体之间的界面渗透。不采用偏置，以确保可能被偏置掩盖的失效机制能够被发现，实验前需要需要提前PC处理。

试验条件：130℃，85%RH，230KPa大气压，96hour

参考标准：JESD22-A118

温湿度实验

评估产品在高温，高湿条件下对湿气的抵抗能力，加速其失效进程。

试验条件：85℃，85%RH，1000小时

参考标准：JESD22-A101

静电测试(ESD)

主要测试HBM模式和CDM模式

HBM(Human-Body Model)模拟人体带电接触器件放电发生的静电放电模型

CDM(Charged Device Mode)模拟器件在装配、传递、测试、运输及存储过程中带电器件通过管脚与地接触时，发生对地的静电放电模型

通过这8项测试的芯片，稳定性和可靠性都有了保证，当前有几个WIFI模组采用芯百特的FEM CB5717在做生产，已经连续出货800K以上，生产相当稳定，不良率确实也非常低。

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