可靠性测试_节选

早期失效率计算
 目的： ELFR ( Early Life Failure Rate)早期失效测试，主要反映出产品在最初投入使用的几个月时
间内产品的质量情况，评估产品及设计的稳定性，加速缺陷失效率，去除由于先天原因失效的
产品。

名称	条件	测试时间	具体操作	失效原理
ELFR （早期失效测试）	测试 TJ温度控制在 125 度，被测产品上电，且为最大工作电压（比额定工作电压高 5%—10%），芯片的引脚按照应用的状态进行搭接。	48 h<t<168 h （最有效的参考时间是 168h）	在规定条件下执行完测试，最好在 12 小时内进行电气测试（最大延时在 24 小时内），判断样本失效数量。	材料或工艺的缺陷包括诸如氧化层缺陷，金属刻镀，离子玷污等由于生产造成的失效。

表 7 早期失效测试
 抽样标准：早期失效测试的样本需从最少三组不连续的产品批次中抽取，并由具有品质代表性
的样本组成。所有样本应在同一地点用同样的流程进行组装和收集。在 60%的可信度时，以百
万分之一的失效(FPM)为单位，下图说明了想要达到不同的早期失效率目标的最小样本数量。

可靠性测试_节选

4.4 基本测试项目

Stress	Ref.	Abbv.	Conditions	# Lots/SS per lot	Duration/Accept
High Temperature Operating Life 高温工作寿命	JESD22-A108, JESD85	HTOL	TJ>=125C Vcc>=Vcc max	3 Lots/77 units	1000 hrs/ 0 Fail
Early Life Failure Rate 早期失效率	JESD22-A108 JESD74	ELFR	TJ>=125C Vcc>=Vcc max	参考 4.3 节 ELFR	168 hrs
Low Temperature Operating Life 低温工作寿命	JESD22-A108	LTOL	TJ<=50C Vcc>=Vcc max	1 Lot/32 units	1000 hrs/0 Fail
High Temperature Storage Life 高温存储寿命	JESD22-A103	HTSL	TA >=150C	3 Lots/25 units	1000 hrs/0 Fail
Latch-Up	JESD78	LU	Class I Or Class II	1 Lot/3 units	0 Fail
Electrical Parameter Assessment 电气参数	JESD86	ED	Datasheet	3 Lots/10 units	TA per datasheet
Human Body Model ESD	JS-001	ESD-HBM	TA = 25 ° C	3 units	Classification
Charged Device Model ESD	JESD22-C101	ESD-CDM	TA = 25 ° C	3 units	Classification
Accelerated Soft Error Testing	JESD89-2 JESD89-3	ASER	TA = 25 ° C	3 units	Classification
“OR ” System Soft Error Testing	JESD89-1	SSER	TA = 25 ° C	Minimum of 1E+06 Device Hrs or 10 fails.	Classification

表 8 基本测试项目
4.5 NVM 产品需增加的测试项目

Stress	Ref.	Abbv.	Conditions	# Lots/SS per lot	Duration/Accept
Uncycled High Temperature Data retention 高温数据存储测试	JESD22-A117	UCHTDR	TA>125° C Vcc>=Vcc max	3 lots /77 units	1000 h/0fail
Cycling Endurance 循环耐力	JESD22-A117	NVCE	25° C和 55° C <=TJ<=85° C	3 lots /77 units	Up to Spec. Max Cycles per note (b) / 0Fails
Postcycling High Temperature data Retention 循环后高温数据存储测试	JESD22-A117	PCHTDR	参照 4.5	3 lots /39 units	参照 4.5
LowTemperature Retention and read disturb 低温保存和读取干扰	JESD22-A117	LTDR	TA=25° C	3 lots /78 units	参照 4.5

表 9 NVM 增加测试项目
PCHTDR 和 LTDR 是 NVCE 之后的测试项。因此， PCHTDR 和 LTDR 的测试条件是受 NVCE 影响的。
例：产品 A NVCE 循环 10K 次，预期 10K 次循环=2 年=17520h。
55 度到 85 度每天循环 1k 次，每天工作 14 小时，空闲 10 小时（ PCHTDR 测试），一共工作 10 天。
预计 140 小时损失寿命 3652（计算规范参照 JESD22-117），剩余寿命为 17520—3652=13868.
10 天的 100h 中需要 PCHTDR 设置为 100 度，才能有效验证产品可靠性。

4.6 空气密闭封装产品增加的测试项目
气密性与非气密性的区别
 气密封装：高等级集成电路和分立器件通常采用气密封装，多采用金属、陶瓷、玻璃封装，充
有高纯氮气或其它惰性气体，也含有少量其它气体，一般应用于军工和航天领域。
 非气密封装：工业级和商业级器件通常采用塑封工艺，芯片是被聚合材料整个包裹住，属于非
气密封装。

测试项	条件	参照标准	目的	合格标准	可靠标准
1	TC(高低温循环测试)	-55 度—125 度升温降温速率 20oC/min	JESD22-A104	Ic 产品各处不同物质的热膨胀系数不同，可能会因偏压状态下高温变形引发故障。	700 次循环	3 lots /38 units
2	SD（可焊性测试）	蒸汽老化 8 分钟侵入 245 度的锡盆中 5 秒	JESD22-B102	器件中需要焊接的缝隙的可靠性	0 错误	3 lots /22 units
3	WSR 锡须验收	参照 JESD201	JESD22-A121	用于测试锡（ Sn）或锡合金表面光洁度时使用。	参见 JESD201	参见 JESD201
4	MS（机械冲击）	Y1 平面， 5 脉冲， 0.5ms 持续时间， 1500 g 峰值加速度	JESD22-B104	目的是确定在正常和极限温度下，当产品受到一系列冲击时，各性能是否失效以考核器件的结构稳定性。	性能正常测试完之后测 AC	3 lots /39 units
5	VVF（振动变频测试）	20Hz 至 2kHz （对数变换）超过 4 分钟，峰值变换加速度为 50g	JESD22-B103	测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验	性能正常测试完之后测 CA
6	CA（恒定加速度）	30 kg 力<40 针封装， 20kg 为 40 针。	M2001
7	GFL 泄露测试	专用仪器	JESD22-A109	气密性是否良好	有无泄露
8	IWVC 内部水汽	专用仪器	MIL-STD 883	封装腔体中水蒸汽含量分析	有无水蒸气
9	SBS 锡球剪切力	专用仪器	JESD22-B117

表 10 空气密闭封装增加的测试项
4.7 非空气密闭封装产品增加的测试项目

Stress	Ref.	Abbv.	Conditions	# Lots/SS per lot	Duration/Accept
MSL Preconditioning 预处理	JESD22-A113	PC	Perappropriate MSL level per J-STD-020	JESD22-A113	ElectricalTest(optional)
Temperature2 Humidity bias 加速式温湿度及偏压测试	JESD22-A101	THB	85 °C, 85 % RH, Vcc>=Vcc max	3 Lots /25 units	1000 hrs / 0 Fail
Temperature2, 3 Humidity Bias ( Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress) 高加速温湿度及偏压测试	JESD22-A110	HAST	130°C / 110 °C, 85 % RH, Vcc>=Vcc max	3 Lots /25 units	96 hrs / 0 Fail
Temperature Cycling 高低温循环测试)	JESD22-A104	TC	参照 4.7 TC	3 Lots /25 units	参照 4.7 TC
Unbiased Temperature/Humidity 高加速温湿度测试	JESD22-A118	UHAST	130 °C / 85% RH 110 °C / 85% RH	3 Lots /25 units	96 hrs / 0 Fail
Solderability 可焊性	M2003JESD22 -B102	SD	Characterization	3 lots /22 leads	0 Fail
Tin Whisker Acceptance 锡须验收	JESD22-A121 Through rqmts of JESD201	WSR	Characterization per JESD201	参照 JESD201	参照 JESD201