1、范圍
本試驗適用于所有固態(tài)樣品的評估、篩選、監(jiān)測和/或鑒定。高溫貯存試驗通常用于確定貯存條件下時間和溫度對熱故障機制的影響,以及固態(tài)電子設(shè)備(包括非易失性存儲設(shè)備)的時間-故障分布(數(shù)據(jù)保留故障重建機制)。在試驗過程中,在不施加電氣條件的情況下,使用加速應(yīng)力溫度,根據(jù)時間、溫度和包裝(如有),利用阿倫尼烏斯加速方程建立了熱失效機理模型。
本試驗可能具有破壞性。
2、參考標(biāo)準
JEP122 半導(dǎo)體器件的失效機理和模型。JESD22-A113 可靠性測試前非密封表面貼裝裝置的預(yù)處理
JESD22-B101 外部目檢
JESD47 集成電路應(yīng)力測試驅(qū)動的鑒定
JESD94 基于知識的測試方法進行特定應(yīng)用的資格鑒定
J-STD-020 IPC/JEDEC聯(lián)合標(biāo)準,非密封固態(tài)表面貼裝設(shè)備的濕度/回流敏感性分類。
3、試驗儀器
3.1 高低溫試驗箱:本試驗所需的裝置應(yīng)包括一個可在整個試驗樣品群中保持規(guī)定溫度的受控溫度試驗箱。3.2 電性測試設(shè)備:能夠?qū)Ρ粶y樣品進行適當(dāng)測量的電氣設(shè)備,包括寫入和驗證非易失性存儲器所需的數(shù)據(jù)保持模式。
4、程序
4.1高溫貯存條件試驗中的樣品應(yīng)在表1中的某一溫度條件下進行連續(xù)貯存。
注∶選擇加速試驗條件時應(yīng)小心,因為使用的加速溫度可能超過裝置和材料的能力,從而導(dǎo)致在正常使用條件下不會發(fā)生((應(yīng)力過大)的故障。
至少應(yīng)考慮以下項目∶
1)存在金屬的熔點,尤其是焊料。金屬降解,包括冶金界面。
2)包裝退化。例如∶任何聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性(在空氣中)。
3)包裝的濕度等級(根據(jù)J-STD-020 )
4)硅器件的溫度限制。例如︰非易失性存儲器中的電荷損失。
5)應(yīng)選擇試驗條件(溫度、時間),以涵蓋相應(yīng)失效機制的加速應(yīng)力和樣品的預(yù)期壽命(運行時間)。
JESD47和可靠性監(jiān)測協(xié)議等資格文件應(yīng)提供表1所述應(yīng)力條件的應(yīng)力持續(xù)時間。1000小時是條件B的典型持續(xù)時間。其他條件和持續(xù)時間可酌情使用。JESD47還建議一些包裝類型在應(yīng)力前接受SMT回流模擬。
或者,應(yīng)用基于jesd94提供的使用期限的測試方法和對可靠性模型及失效機制的理解(jep122),可以為表1中的任何選定應(yīng)力條件提供試驗持續(xù)時間。樣品可返回到室溫或任何其他規(guī)定的臨時電性測量溫度。
4.2 測量
除非另有規(guī)定,臨時和終電性測量應(yīng)在樣品從規(guī)定試驗條件中移出后168小時內(nèi)完成。除非另有規(guī)定,臨時測量是可選的。如果提供給定技術(shù)的驗證數(shù)據(jù),則不需要滿足時間窗口。如果超過了終的讀取點時間窗口,則單位可能會在超出該窗口的相同時間內(nèi)被重新加載。電性測量應(yīng)包括采購文件中規(guī)定的參數(shù)測量和功能測量。對于非易失性存儲器,必須首先寫入數(shù)據(jù)指定的數(shù)據(jù)保留模式,然后在不重新寫入的情況下進行驗證。
4.3失效標(biāo)準
如果超出參數(shù)限制,或在采購文件中規(guī)定的額定和壞情況下無法實現(xiàn)功能,則設(shè)備將被視為高溫貯儲故障。對于非易失性存儲器,應(yīng)在存儲前后驗證規(guī)定的數(shù)據(jù)保留模式。裕度測試可用于檢測數(shù)據(jù)保留退化。
機械損傷,如塑封破裂、碎裂或破裂(如JESD22-B101中所定義)將被視為故障,前提是此類損傷不是由固定裝置或搬運引起的,并且對特定應(yīng)用中的塑封性能至關(guān)重要。
外觀包裝缺陷、鉛表面處理退化或可焊性不被視為該應(yīng)力的有效失效標(biāo)準。
5、總結(jié)
采購文件中應(yīng)規(guī)定以下細節(jié)︰電性測量、故障標(biāo)準和規(guī)范
樣本大小和失敗次數(shù)(如果未觀察到,則指定為零)
表1規(guī)定的條件和應(yīng)力持續(xù)時間
臨時電性測量(如需要)
非易失性存儲器數(shù)據(jù)保持模式(適用于適當(dāng)?shù)脑O(shè)備)