信頼性試験 加速試験

信頼性試験 加速試験

ほとんどの半導体デバイスは、通常の使用では何年もの寿命があります。しかし、デバイスの研究に何年も待つことはできません。印加されるストレスを増大させる必要があります。印加されるストレスは、潜在的な故障メカニズムを強化または加速し、根本原因の特定に役立ち、 ラボコンパニオン 障害モードを防ぐための措置を講じます。

半導体デバイスでは、温度、湿度、電圧、電流などが一般的な加速要因となります。ほとんどの場合、加速テストによって故障の物理的性質は変わりませんが、観察の時間が変わります。加速条件と使用条件の間の変化は「ディレーティング」と呼ばれます。

高度加速テストは、JEDEC ベースの認定テストの重要な部分です。以下のテストは、JEDEC 仕様 JESD47 に基づく高度加速条件を反映しています。製品がこれらのテストに合格した場合、デバイスはほとんどの使用例で許容されます。

温度サイクル

JESD22-A104 規格では、温度サイクル (TC) はユニットを極端な高温と低温の間の遷移にさらします。このテストは、ユニットをこれらの条件に所定のサイクル数だけさらすことによって実行されます。

高温動作寿命 (HTOL)

HTOL は、動作条件下の高温でのデバイスの信頼性を判断するために使用されます。このテストは通常​​、JESD22-A108 規格に従って長期間にわたって実行されます。

温度湿度バイアス/バイアス高加速ストレステスト (BHAST)

JESD22-A110 規格によれば、THB と BHAST は、デバイス内の腐食を加速させる目的で、電圧バイアスをかけながらデバイスを高温高湿度の状態に置きます。THB と BHAST の目的は同じですが、BHAST の条件とテスト手順により、信頼性チームは THB よりもはるかに速くテストを行うことができます。

オートクレーブ/非バイアスHAST

オートクレーブおよび非バイアス HAST は、高温高湿度条件下でのデバイスの信頼性を判定します。THB および BHAST と同様に、腐食を加速するために実行されます。ただし、これらのテストとは異なり、ユニットはバイアス下でストレスを受けることはありません。

高温保管

HTS (Bake または HTSL とも呼ばれる) は、高温下でのデバイスの長期信頼性を判断するために使用されます。HTOL とは異なり、テスト中はデバイスは動作条件下にありません。

静電気放電 (ESD)

静電荷とは、静止している状態での不均衡な電荷です。通常、静電荷は絶縁体の表面が擦れ合ったり引き離されたりすることで発生します。一方の表面は電子を獲得し、もう一方の表面は電子を失います。その結果、静電荷と呼ばれる不均衡な電気状態が発生します。

静電気がある表面から別の表面へ移動すると、静電気放電 (ESD) となり、小さな稲妻の形で 2 つの表面間を移動します。

静電荷が移動すると、電流となり、ゲート酸化物、金属層、接合部を損傷または破壊する可能性があります。

JEDEC は ESD を 2 つの異なる方法でテストします。

1. 人体モード（HBM）

人体に蓄積された静電気をデバイスを通じて接地に放電する動作をシミュレートするために開発されたコンポーネント レベルのストレス。

2. 荷電デバイスモデル（CDM）

JEDEC JESD22-C101 仕様に従って、製造装置およびプロセスで発生する充電および放電イベントをシミュレートするコンポーネント レベルのストレス。