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MK存储产品可靠性测试

作者: 2022-11-04

任何一颗合格的存储芯片,都是由晶圆(Wafer)经过一系列的测试,将符合规格要求的Die取下,封装形成日常所见的芯片。MK米客方德的存储产品也是如此,在批量生产前,都会做大量的测试和验证以确保芯片的性能和可靠性!

以下是MK米客方德对产品进行可靠性相关的测试项目。



Pre-Conditioning(PC):预处理

芯片先在125℃的高温箱中烘烤24小时,下一步在温度为60℃、湿度为60%RH的温湿箱中吸收一定水分,下一步进入回流焊测试。查看芯片是否有脱层、爆米花效应等;此实验用于模拟芯片在生产、运输、上板使用等过程。

 


加速测试

大多数半导体器件的寿命在正常使用下可超过很多年。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,并帮助MK采取措施防止故障模式。

在半导体器件中,常见的一些加速因子为温度、湿度、电压和电流。在大多数情况下,加速测试不改变故障的物理特性,但会改变观察时间。加速条件和正常使用条件之间的变化称为“降额”。



高加速测试是基于 JEDEC 的资质认证测试的关键部分。以下测试反映了基于JEDEC规范JEP47的高加速条件。如果产品通过这些测试,则表示器件能用于大多数使用情况。


Test item

Ref.

施加的应力/加速因子

Test    conditions

高温老化寿命测试(HTOL)

JESD22-A108

温度和电压

Ta=125℃/Vcc=Vcc max (3.6V)

温度循环(TC)

JESD22-A104

温度和温度变化率

-65℃/10 min~150℃/10 min

温湿度偏差(HAST)

JESD22-A110

温度、电压和湿度

130℃/ 85%RH / Vcc=Vcc max(3.6V)

温湿度无偏压高加速应力测试(uHAST)

JESD22-A118

温度和湿度

130℃    / 85%RH

贮存烘烤(HTSL)

JESD22-A103

温度

Ta=150 °C + Preconditioning

 

 

温度循环测试

根据 JED22-A104 标准,温度循环 (TC) 让部件经受极端高温和低温之间的转换。进行该测试时,将部件反复暴露于这些条件下经过预定的循环次数。以评估芯片封装对于极端高低温快速转换的耐受度。

 



高温老化寿命测试 (HTOL)

HTOL 用于确定高温工作条件下的器件可靠性。该测试通常根据 JESD22-A108 标准长时间进行。

 



温湿度偏压高加速应力测试 (BHAST)

根据 JESD22-A110 标准,THB 和 BHAST 让器件经受高温高湿条件,同时处于偏压之下,其目标是让器件加速腐蚀。THB 和 BHAST 用途相同,但 BHAST 条件和测试过程让可靠性团队的测试速度比 THB 快得多。快速地将器件内部缺陷或薄弱环节激发出来,从而剔除有缺陷的器件,提高器件使用可靠性。

 


热压器/无偏压 HAST

热压器和无偏压 HAST 用于确定高温高湿条件下的器件可靠性。与 THB 和 BHAST 一样,它用于加速腐蚀。不过,与这些测试不同,不会对部件施加偏压。

 



高温贮存

HTS(也称为“烘烤”或 HTSL)用于确定器件在高温下的长期可靠性。与 HTOL 不同,器件在测试期间不处于运行条件下。

 



静电放电 (ESD)

静电荷是静置时的非平衡电荷。通常情况下,它是由绝缘体表面相互摩擦或分离产生;一个表面获得电子,而另一个表面失去电子。其结果是称为静电荷的不平衡的电气状况。

当静电荷从一个表面移到另一个表面时,它便成为静电放电 (ESD),并以微型闪电的形式在两个表面之间移动。

当静电荷移动时,就形成了电流,因此可以损害或破坏栅极氧化层、金属层和结。

JEDEC 通过以下两种方式测试 ESD。

 


1.人体放电模型 (HBM)

一种组件级应力,用于模拟人体通过器件将累积的静电荷释放到地面的行为。人体接触器件时产生的放电。基本上一般消费级产品达到2000V即可。

 



2.带电器件模型 (CDM)

一种组件级应力,根据 JEDEC JESD22-C101 规范,模拟生产设备和过程中的充电和放电事件。在元器件装配、传递、试验、测试、运输和储存的过程中由于壳体与其它材料磨擦,壳体会带静电。一旦元器件引出腿接地时,壳体将通过芯体和引出腿对地放电。


 



FT测试(RDT可靠性验证测试)

MK SD NAND 嵌入式产品在特定环境下通过Burn In板进行离线老化。

 

 


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