可靠性試驗(yàn)，是指通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定和驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性。研究在有限的樣本、時(shí)間和使用費(fèi)用下，找出產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)?？煽啃栽囼?yàn)是為了解、評(píng)價(jià)、分析和提高產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的各種試驗(yàn)的總稱。

為了測(cè)定、驗(yàn)證或提高產(chǎn)品可靠性而進(jìn)行的試驗(yàn)稱為可靠性試驗(yàn)，它是產(chǎn)品可靠性工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

芯片可靠性測(cè)試主要分為環(huán)境試驗(yàn)和壽命試驗(yàn)兩個(gè)大項(xiàng)，可靠性測(cè)試是確保芯片在實(shí)際應(yīng)用中能夠穩(wěn)定運(yùn)行和長(zhǎng)期可靠的關(guān)鍵步驟。一般來(lái)說(shuō)，可靠度是產(chǎn)品以標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件下，在特定時(shí)間內(nèi)展現(xiàn)特定功能的能力，可靠度是量測(cè)失效的可能性，失效的比率，以及產(chǎn)品的可修護(hù)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(cè)試。

01、HTOL：高溫工作壽命

高溫壽命試驗(yàn)也叫老化測(cè)試，是一種常用的芯片可靠性測(cè)試方法，通過(guò)將芯片在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，以模擬實(shí)際使用中的熱應(yīng)力和老化過(guò)程。這種測(cè)試有助于評(píng)估芯片在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和長(zhǎng)期可靠性。

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

通過(guò)熱老化測(cè)試，可以檢測(cè)到由于熱擴(kuò)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、接觸不好、金屬遷移等。通過(guò)分析測(cè)試結(jié)果，可以評(píng)估芯片在長(zhǎng)期高溫環(huán)境下的可靠性，并為改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程提供參考。

02、LTOL：低溫工作壽命

LTOL測(cè)試通過(guò)在低溫下對(duì)芯片進(jìn)行加速老化測(cè)試，以評(píng)估芯片在低溫條件下的可靠性和壽命。低溫工作壽命測(cè)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。

在一些惡劣環(huán)境下，例如航飛系統(tǒng)、軍事、醫(yī)用等領(lǐng)域，芯片需要能夠在很低的溫度下正常工作，因此對(duì)于這些應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，低溫工作壽命測(cè)試是至關(guān)重要的。

03、DT：跌落測(cè)試

跌落測(cè)試用于評(píng)估芯片在物理沖擊和振動(dòng)環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。這種測(cè)試模擬了實(shí)際使用中可能發(fā)生的跌落或震動(dòng)情況。在跌落測(cè)試中，芯片會(huì)被安裝在特制的跌落測(cè)試設(shè)備上，并進(jìn)行控制的跌落或震動(dòng)操作。測(cè)試設(shè)備通常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)格定義的沖擊或振動(dòng)力度、方向和頻率，以模擬實(shí)際使用中可能遇到的物理應(yīng)力。

通過(guò)跌落測(cè)試，可以檢測(cè)到由于跌落或震動(dòng)引起的連接斷裂、結(jié)構(gòu)損壞、材料破裂等問題。測(cè)試期間，芯片的電氣特性、性能和可靠性會(huì)被監(jiān)測(cè)和記錄。分析跌落測(cè)試結(jié)果可以評(píng)估芯片在實(shí)際使用條件下的抗沖擊和抗振動(dòng)能力，并提供改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的參考。此外，跌落測(cè)試還有助于確定芯片在運(yùn)輸、裝配和實(shí)際使用中的適應(yīng)性和耐久性。

04、BLT：偏壓壽命試驗(yàn)

BLT用于評(píng)估MOS FET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）等器件在長(zhǎng)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(yàn)中，芯片會(huì)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(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)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(cè)和記錄。

BLT測(cè)試的目的是檢測(cè)由于偏壓和高溫環(huán)境引起的偏壓老化效應(yīng)。這些效應(yīng)可能導(dǎo)致硅介質(zhì)的損失、界面陷阱的形成和能帶彎曲等問題。測(cè)試結(jié)果可以用于評(píng)估芯片在長(zhǎng)期使用和高溫環(huán)境下的可靠性，并為設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的改進(jìn)提供參考。

05、BLT-LTST：低溫偏壓壽命試驗(yàn)

BLT-LTST用于評(píng)估MOS FET等器件在低溫、長(zhǎng)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(yàn)中，芯片會(huì)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(shè)定，具體取決于芯片規(guī)格和應(yīng)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(cè)和記錄。

BLT-LTST測(cè)試的目的是檢測(cè)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、接觸不好等。通過(guò)分析測(cè)試結(jié)果，可以評(píng)估芯片在低溫和偏壓環(huán)境下的可靠性，并提供改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的參考。

06、Preconditioning：預(yù)處理

預(yù)處理是指在芯片可靠性測(cè)試之前對(duì)芯片進(jìn)行一些特定的處理，以達(dá)到特定的測(cè)試目的。預(yù)處理通常包括兩個(gè)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兩個(gè)限值，用于模擬芯片在實(shí)際應(yīng)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(píng)估芯片在濕度環(huán)境下的可靠性。

07、TCT：溫度循環(huán)

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

通過(guò)溫度循環(huán)測(cè)試，可以檢測(cè)到由于溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、熱膨脹差異、焊點(diǎn)疲勞等問題。這些問題可能導(dǎo)致接觸不好、焊連斷裂、金屬疲勞等故障。測(cè)試期間，芯片的電氣特性、性能和可靠性會(huì)被監(jiān)測(cè)和記錄。

08、EFR/ELFR:早期失效壽命試驗(yàn)

早期失效壽命試驗(yàn)旨在評(píng)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(cè)試通常在芯片制造過(guò)程中或產(chǎn)品開發(fā)的早期階段進(jìn)行。它涉及加速測(cè)試和高度應(yīng)力環(huán)境下的芯片運(yùn)行。通過(guò)施加高溫、高電壓、高頻率等條件，使芯片在短時(shí)間內(nèi)暴露于更嚴(yán)苛的環(huán)境，以模擬實(shí)際使用中的應(yīng)力情況。

早期失效壽命試驗(yàn)的目標(biāo)是提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障和不好，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和調(diào)整。通過(guò)分析測(cè)試結(jié)果，可以確定芯片設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中的弱點(diǎn)，并采取相應(yīng)措施來(lái)提高芯片的可靠性和壽命。

08、HTSL：高溫存儲(chǔ)

高溫存儲(chǔ)是指在芯片可靠性測(cè)試中，通過(guò)將芯片長(zhǎng)時(shí)間存放在高溫環(huán)境下，來(lái)評(píng)估芯片在高溫環(huán)境下的可靠性和壽命。

在高溫存儲(chǔ)測(cè)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(shí)間，例如1000小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。這樣的高溫環(huán)境可以加速芯片老化過(guò)程，從而更快地確定芯片在實(shí)際應(yīng)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(zhǎng)期可靠性。與 HTOL 不同，器件在測(cè)試期間不處于運(yùn)行條件下。

09、HAST：高加速溫濕度應(yīng)力試驗(yàn)

在HAST測(cè)試中，芯片被置于一個(gè)高溫高濕的環(huán)境下（通常為85℃和85 百 分之相對(duì)濕度），并且在高溫高濕的環(huán)境下施加電壓或電流進(jìn)行加速老化。這種惡劣的環(huán)境可以加速元器件的老化過(guò)程，并導(dǎo)致元器件在較短時(shí)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(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是加速老化速度，因此可以在相對(duì)較短的時(shí)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(shí)際應(yīng)用中的濕度環(huán)境。

12、THB：恒溫恒濕偏壓壽命試驗(yàn)

在THB測(cè)試中，元器件通常會(huì)被置于一個(gè)高溫高濕的環(huán)境中（通常為85℃和百 分之85相對(duì)濕度），并施加一個(gè)恒定的電壓或電流偏壓。測(cè)試持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)元器件類型和應(yīng)用來(lái)確定，通常為數(shù)百小時(shí)至數(shù)千小時(shí)。

10、bHAST：溫濕度偏壓高加速應(yīng)力測(cè)試

根據(jù) JESD22-A110 標(biāo)準(zhǔn)，THB 和 bHAST 讓器件經(jīng)受高溫高濕條件，同時(shí)處于偏壓之下，其目標(biāo)是讓器件加速腐蝕。THB 和 bHAST  用途相同，但 bHAST  條件和測(cè)試過(guò)程讓可靠性團(tuán)隊(duì)的測(cè)試速度比 THB 快得多。

11、uHAST：無(wú)偏壓高加速溫濕度應(yīng)力試驗(yàn)

與傳統(tǒng)的高加速溫濕度應(yīng)力試驗(yàn)（HAST）不同，uHAST測(cè)試不施加電壓或電流偏壓，只是在高溫高濕的環(huán)境下對(duì)樣品進(jìn)行加速老化。

通常，uHAST測(cè)試的條件是85℃和百 分之85相對(duì)濕度，而測(cè)試時(shí)間可以根據(jù)元器件類型和應(yīng)用來(lái)確定，通常為數(shù)百小時(shí)至數(shù)千小時(shí)。

13、MSL：潮濕敏 感度等級(jí)

潮濕敏 感度等級(jí)是表征電子元器件對(duì)潮濕度的敏 感程度的等級(jí)。在制造、存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中，潮濕度會(huì)對(duì)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(jí)被用來(lái)指導(dǎo)元器件的存儲(chǔ)、運(yùn)輸和焊連等工藝過(guò)程，以確保元器件的可靠性。

MSL等級(jí)通常用數(shù)字來(lái)表示，數(shù)字越小表示元器件對(duì)潮濕度的敏 感程度越高，需要采取更加嚴(yán)格的控制措施。例如，MSL-1表示元器件對(duì)潮濕度的敏 感度較低，可以在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫恒濕環(huán)境下存儲(chǔ)；而MSL-6表示元器件對(duì)潮濕度的敏 感度較高，須在特定的焊連時(shí)間內(nèi)焊連，并且不能超過(guò)特定的存儲(chǔ)時(shí)間。

14、Latch-up：閂鎖測(cè)試

閂鎖測(cè)試是一種測(cè)試芯片在惡劣環(huán)境下是否會(huì)出現(xiàn)意外斷電等異常情況的測(cè)試。

該測(cè)試會(huì)在芯片的電源輸入端加入一個(gè)電壓保護(hù)器，然后在芯片正常運(yùn)行的情況下，用一個(gè)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(cè)試芯片在此情況下的表現(xiàn)和恢復(fù)能力。

15、ESD：靜電放電

靜電荷是靜置時(shí)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(gè)表面獲得電子，而另一個(gè)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(dāng)靜電荷從一個(gè)表面移到另一個(gè)表面時(shí)，它便成為靜電放電 (ESD)，并以微型閃電的形式在兩個(gè)表面之間移動(dòng)。

當(dāng)靜電荷移動(dòng)時(shí)，就形成了電流，因此可以損害或破壞柵 氧化層、金屬層和結(jié)。