發(fā)布時間： 2023-02-06 18:45:25 來源：勤卓環(huán)試
產(chǎn)品測試是公司產(chǎn)品品質(zhì)的有效保障，它貫穿于整個產(chǎn)品生命周期，主要包括以下三大類：
Ø 產(chǎn)品功能/性能測試：
驗證產(chǎn)品是否達到設計規(guī)格書中的功能和性能指標；
Ø 可靠性測試：
測試產(chǎn)品壽命和可靠程度，找出產(chǎn)品在原材料、結構、工藝、環(huán)境適應性等方面所存在的問題，是產(chǎn)品量產(chǎn)前*的環(huán)節(jié)
Ø 量產(chǎn)自動化測試：
批量測試產(chǎn)品，剔除生產(chǎn)工藝缺陷造成的不良品。
下圖簡介描述了產(chǎn)品整個開發(fā)周期，本文重點介紹可靠性測試相關部分。
圖 1 產(chǎn)品開發(fā)流程
產(chǎn)品的生命周期如下圖所示，有3個階段，可靠性測試的目的在于剔除產(chǎn)品由于原材料、結構、工藝、環(huán)境適應性等方面問題造成的早期失效，確保產(chǎn)品的使用期壽命達到設計預期。
圖 2 產(chǎn)品生命周期
電子產(chǎn)品常用的工業(yè)級可靠性測試可分為以下幾類
Ø 環(huán)境應力測試
Ø 電測試
Ø 機械應力測試
Ø 綜合測試
3.1 環(huán)境應力測試規(guī)范
1 環(huán)境應力測試規(guī)范 標準說明
1.01 上電溫濕度循環(huán)壽命測試 JESD22-A100-B Cycled Temperature-Humidity-Bias Life Test
1.02 上電溫濕度穩(wěn)態(tài)壽命測試 JESD22-A101-B Steady State Temperature Humidity Bias Life Test
1.03 gao加速蒸煮測試 JESD22-A102-C Accelerated Moisture Resistance -Unbiased Autoclave
1.04 gao溫儲存壽命測試 JESD22-A103-A Test Method A103-A High Temperature Storage Life
1.05 gao溫儲存壽命測試 JESD22-A103-B High Temperature Storage Life
1.06 溫度循環(huán) JESD22-A104-B Temperature Cycling
1.07 上電和溫度循環(huán)(TC) EIA/JESD22-A105-B Test Method A105-B Power and Temperature Cycling
1.08 熱沖擊 JESD22-A106-A Test Method A106-A Thermal Shock
1.09 鹽霧測試 JESD22-A107-A Salt Atmosphere
1.1 gao溫環(huán)境條件下的工作壽命測試 JESD22-A108-B Temperature, Bias, and Operating Life
1.11 gao加速壽命測試 JESD22-A110-B Test Method A110-B Highly-Accelerated Temperature and Humidity Stress Test (HAST)
1.12 非密封表貼器件在可靠性測試以前的預處理 JESD22-A113-B Preconditioning of Nonhermetic Surface Mount Devices Prior to Reliability Testing
1.13 不上電的gao加速濕氣滲透測試 JESD22-A118 Accelerated Moisture Resistance - Unbiased HAST
1.14 插接器件的抗焊接溫度測試 JESD22-B106-B Test Method B106-B Resistance to Soldering Temperature for Through-Hole Mounted Devices
1.15 集成電路壓力測試規(guī)范 EIA/JESD47 Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits
1.16 溫度循環(huán) JESD22-A104C Temperature Cycling
表 1 環(huán)境應力測試項目
3.2 電測試規(guī)范
|
2 |
電測試規(guī)范 |
|
|
2.01 |
人體模型條件下的靜電放電敏感度測試 |
JESD22-A114-B Electrostatic Discharge (ESD) Sensitivity Testing Human Body Model (HBM) |
|
2.02 |
機器模型條件下的靜電放電敏感度測試 |
EIA/JESD22-A115-A Electrostatic Discharge (ESD) Sensitivity Testing Machine Model (MM) |
|
2.03 |
EEPROM的擦涂和數(shù)據(jù)保存測試 |
JESD22-A117 Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM) Program/Erase Endurance and Data Retention Test |
|
2.04 |
集成電路器件閂鎖測試 |
EIA/JESD78 IC Latch-Up Test |
|
2.05 |
微電子器件在電荷感應模型條件下的抗靜電放電測試 |
JESD22-C101-A Field-Induced Charged-Device Model Test Method for Electrostatic-Discharge-Withstand Thresholds of Microelectronic Components |
表 2 電測試項目
3.3機械應力測試規(guī)范3 機械應力測試規(guī)范
3.01 振動和掃頻測試 JESD-22-B103-A Test Method B103-A Vibration, Variable Frequency
3.02 機械沖擊 JESD22-B104-A Test Method B104-A Mechanical Shock
3.03 焊線邦定的剪切測試方法 EIA/JESD22-B116 Wire Bond Shear Test Method
3.04 焊球的剪切測試 JESD22-B117 BGA Ball Shear BGA
3.05 折彎測試 JESD22B113 Board Level Cyclic Bend Test Method for Interconnect Reliability Characterization of Components for Handheld Electronic Products
3.06 掉落測試 JESD22-B111 Board Level Drop Test Method of Components for Handheld Electronic Products, July 2003 [Text-jd039]
表 3 機械應力測試項目
3.4 綜合測試規(guī)范4 綜合測試規(guī)范
4.01 密封性測試 JEDEC Standard No.22-A109 Test Method A109 Hermeticity
4.02 集成電路器件中使用的有機材料水分擴散和水溶性測定測試方法 Test Method for the Measurement of Moisture Diffusivity and Water Solubility in Organic Materials Used in Integrated Circuits
4.03 物理尺寸的測量 JESD22-B100-A Physical Dimensions
4.04 外觀檢查 JESD22-B101 Test Method B101 External Visual
4.05 可焊性測試方法 EIA/JESD22-B102-C Solderability Test Method
4.06 器件管腳的完整性測試 EIA/JESD22-B105-B Test Method B105-B Lead Integrity
4.07 圖標的耐久性測試 EIA/JESD22-B107-A Test Method B107-A Marking Permanency
4.08 表貼半導體器件的共面性測試 JESD22-B108 Coplanarity Test for Surface-Mount Semiconductor Devices
表 4 綜合測試項目
3.5 其他規(guī)范5 其它規(guī)范
5.01 濕度敏感器件的符號和標識 JEP113-B Symbol and Labels for Moisture-Sensitive Devices
5.02 硅半導體器件的失效機理和模型 EIA/JEP122 Failure Mechanisms and Models for Silicon Semiconductors Devices
5.03 針對非密封表貼半導體器件的濕度/回流焊敏感度分級 IPC/JEDEC J-STD-020A Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices
5.04 濕度/回流焊敏感標貼器件的處理、包裝、運輸和使用的標準 IPC/JEDEC J-STD-033 Standard for Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices
5.05 產(chǎn)品文檔分類建議 EIA/JEP103-A Suggested Product-Documentation Classifications and Disclaimers
5.06 針對非密封表貼半導體器件的濕度/回流焊敏感度分級 Supersedes IPC/JEDEC J-STD-020D August 2007, March 2008 [Text-jd037] IPC/JEDEC J-STD-020D.1 Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices
表 5 其他
JESD47是在工業(yè)級電子產(chǎn)品領域應用較為廣泛的可靠性測試標準，它定義了一系列測試項目，用于新產(chǎn)品，新工藝或工藝發(fā)生變化時的可靠性測試。
4.1 參考文獻
|
|
標準 |
說明 |
|
1 |
UL94 |
設備和器具零件塑料材料易燃性試驗。 |
|
2 |
ASTM D2863 |
用氧指數(shù)法測定塑料的可燃性 |
|
3 |
IEC Publication 695 |
防火測試 |
|
4 |
JP-001 |
晶圓廠工藝驗證準則 |
|
5 |
J-STD-020 |
Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid |
|
6 |
JESD22 系列 |
封裝設備的可靠性測試項目 |
|
7 |
JESD46 |
Guidelines for User Notification of Product/process Changes by Semiconductor Suppliers. |
|
8 |
JESD69 |
硅器件信息（不同產(chǎn)品）要求參照標準 |
|
9 |
JESD74 |
電子產(chǎn)品的早期壽命失效率計算準則 |
|
10 |
JESD78 |
芯片Latch Up測試。 |
|
11 |
JESD85 |
計算FIT(10小時失效一次為1 FIT)單位故障率的方法 |
|
12 |
JESD86 |
電氣參數(shù)評估 |
|
13 |
JESD94 |
,Application Specific Qualification using Knowledge Based Test Methodology. |
|
14 |
JESD91 |
Methods for Developing Acceleration Models for Electronic Component Failure Mechanisms. |
|
15 |
JEP122 |
半導體故障機制 |
|
16 |
JEP143 |
固態(tài)可靠性評估資格認定方法 |
|
17 |
JEP150 |
Stress-Test-Driven Qualification of and Failure Mechanisms Associated with Assembled Solid State Surface-Mount Components. |
|
18 |
JESD201 |
,Environmental Acceptance Requirements for Tin Whisker Susceptibility of Tin and Tin Alloy Surface Finishes |
|
19 |
JESD22A121 |
錫和錫合金表面涂層的晶須生長測試方法 |
表 6 JESD47標準參考文獻
4.2 樣品數(shù)計算
N >= 0.5 [Χ2 (2C+2, 0.1)] [1/LTPD – 0.5] + C
C = 接受數(shù)量, N=zui小樣品數(shù), Χ 2 = Chi Squared distribution value（卡方分布值）for a 90% Confidence Level,
and LTPD is the desired 90% confidence defect level.
圖 3 LTPD抽樣標準
4.3早期失效率計算
Ø 目的：ELFR ( Early Life Failure Rate)早期失效測試，主要反映出產(chǎn)品在zui初投入使用的幾個月時間內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量情況，評估產(chǎn)品及設計的穩(wěn)定性，加速缺陷失效率，去除由于先天原因失效的產(chǎn)品。
|
名稱 |
條件 |
測試時間 |
具體操作 |
失效原理 |
|
ELFR （早期失效測試） |
測試TJ溫度控制在125度，被測產(chǎn)品上電，且為zui大工作電壓（比額定工作電壓gao5%—10%），芯片的引腳按照應用的狀態(tài)進行搭接。 |
48 h<t<168 h （zui有效的參考時間是168h） |
在規(guī)定條件下執(zhí)行完測試，在12小時內(nèi)進行電氣測試（zui大延時在24小時內(nèi)），判斷樣本失效數(shù)量。 |
材料或工藝的缺陷包括諸如氧化層缺陷，金屬刻鍍，離子玷污等由于生產(chǎn)造成的失效。 |
表 7 早期失效測試
抽樣標準：早期失效測試的樣本需從zui少三組不連續(xù)的產(chǎn)品批次中抽取，并由具有品質(zhì)代表性的樣本組成。所有樣本應在同一地點用同樣的流程進行組裝和收集。在60%的可信度時，以百萬分之一的失效(FPM)為單位，下圖說明了想要達到不同的早期失效率目標的zui小樣本數(shù)量。
圖 4 早期失效的抽樣標準
4.4生產(chǎn)工藝變化時測試項目選擇指導
圖 5 工藝變化測試項目選擇指導
5可靠性測試方案-智能卡芯片
|
Stress |
Ref. |
Abbv. |
Conditions |
# Lots/SS per lot |
Duration/Accept |
|
|
High Temperature Operating Life gao溫工作壽命 |
JESD22-A108, |
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 |
參考4.3節(jié)ELFR |
168 hrs |
|
|
Low Temperature Operating Life 低溫工作壽命 |
JESD22-A108 |
LTOL |
TJ<=50C Vcc>=Vcc max |
1 Lot/32 units |
1000 hrs/0 Fail |
|
|
High Temperature Storage Life gao溫存儲壽命 |
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 電氣參數(shù) |
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 |
|
|
Uncycled High Temperature Data retention gao溫數(shù)據(jù)存儲測試 |
JESD22-A117
|
UCHTDR |
TA>125°C Vcc>=Vcc max
|
3 lots /77 units |
1000 h/0fail |
|
|
Cycling Endurance 循環(huán)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 循環(huán)后gao溫數(shù)據(jù)存儲測試 |
JESD22-A117
|
PCHTDR |
參照4.5 |
3 lots /39 units |
參照4.5 |
|
|
LowTemperature Retention and read disturb低溫保存和讀取干擾 |
JESD22-A117
|
LTDR |
TA=25°C |
3 lots /38 units |
參照4.5 |
|
|
MSL Preconditioning 預處理 |
JESD22-A113 |
PC |
Perappropriate MSL level per J-STD-020 |
JESD22-A113 |
ElectricalTest(optional) |
|
|
Temperature2 Humidity bias加速式溫濕度及偏壓測試 |
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) gao加速溫濕度及偏壓測試 |
JESD22-A110 |
HAST |
130°C / 110 °C, 85 % RH, Vcc>=Vcc max
|
3 Lots /25 units |
96 hrs / 0 Fail |
|
|
Temperature Cycling gao低溫循環(huán)測試) |
JESD22-A104 |
TC |
參照4.7 TC |
3 Lots /25 units |
參照4.7 TC |
|
|
Unbiased Temperature/Humidity gao加速溫濕度測試 |
JESD22-A118 |
UHAST |
130 °C / 85% RH 110 °C / 85% RH |
3 Lots /25 units |
96 hrs / 0 Fail |
表 12 智能卡可靠性測試方案
產(chǎn)品測試是公司產(chǎn)品品質(zhì)的有效保障，它貫穿于整個產(chǎn)品生命周期，主要包括以下三大類：產(chǎn)品功能/性能測試、可靠性測試、量產(chǎn)自動化測試，今天就詳細內(nèi)容介紹。
隨著當前電子信息技術的發(fā)展，越來越多的微電子器件應用于日常生活，使得微電子器件的可靠性問題逐漸凸顯出來，也對微電子的可靠性提出越來越的要求，微電子的可靠性直接關系到電子備應用功能的發(fā)揮。本文介紹了JEDEC的可靠性標準，供您參考。 東莞市勤卓環(huán)境測試設備有限公司主要產(chǎn)銷高低溫試驗箱，恒溫恒濕試驗箱，冷熱沖擊試驗箱，快速溫變試驗箱，振動試驗臺，紫外線加速老化試驗箱，步入式實驗室，PCT測試設備，蒸煮試驗箱等環(huán)境測試設備，長期服務各大企事業(yè)單位，成立于2010年，專注專業(yè)，成熟技術，優(yōu)質(zhì)服務，更值得您的信賴
在電池新能源的研發(fā)生產(chǎn)過程中，會進行可靠性環(huán)境試驗。大致的測試方向是做環(huán)境試驗方向，可以模擬高溫、低溫、濕熱等不同環(huán)境。而由于電池的屬性，通常廠家都會推薦防爆型高低溫濕熱試驗箱給相應客戶。這是為什么呢？
什么時高低溫濕熱試驗箱呢？小編聽過最貼合的形容就是冰箱。是的，一體式高低溫濕熱試驗箱就像是冰箱一樣，有和冰箱一樣的外觀，只是功能上增加了高溫功能而已。同時它也和冰箱一樣，在搬運的過程中不能傾斜，這是為什么呢？接下來小編就好好的和您聊一聊吧！
在設備的日常使用過程中，如果購買的試驗箱不達標，很容易出現(xiàn)一個問題，讓測試毫無意義。那就是可程式恒溫恒濕試驗箱為什么會出現(xiàn)實際濕度和控制器上的顯示濕度相差很大的情況。為什么說出現(xiàn)這個問題會讓試驗毫無意義呢？要知道，各類樣品（電子產(chǎn)品、纖維產(chǎn)品、塑膠產(chǎn)品、芯片產(chǎn)品）在做研發(fā)的過程中，用到可程式恒溫恒濕試驗箱進行試驗都是有嚴格要求的，例如，電子電工的GB/J2423.要求箱內(nèi)溫差為±1.5℃。
