可靠性試驗，是指通過試驗測定和驗證產(chǎn)品的可靠性。研究在有限的樣本、時間和使用費用下，找出產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)?？煽啃栽囼炇菫榱私?、評價、分析和提高產(chǎn)品的可靠性而進行的各種試驗的總稱。

為了測定、驗證或提高產(chǎn)品可靠性而進行的試驗稱為可靠性試驗，它是產(chǎn)品可靠性工作的一個重要環(huán)節(jié)。

芯片可靠性測試主要分為環(huán)境試驗和壽命試驗兩個大項，可靠性測試是確保芯片在實際應(yīng)用中能夠穩(wěn)定運行和長期可靠的關(guān)鍵步驟。一般來說，可靠度是產(chǎn)品以標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件下，在特定時間內(nèi)展現(xiàn)特定功能的能力，可靠度是量測失效的可能性，失效的比率，以及產(chǎn)品的可修護性。

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)范的可靠度的測試。

01、HTOL：高溫工作壽命

高溫壽命試驗也叫老化測試，是一種常用的芯片可靠性測試方法，通過將芯片在高溫環(huán)境下長時間運行，以模擬實際使用中的熱應(yīng)力和老化過程。這種測試有助于評估芯片在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和長期可靠性。

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

通過熱老化測試，可以檢測到由于熱擴散、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。通過分析測試結(jié)果，可以評估芯片在長期高溫環(huán)境下的可靠性，并為改進設(shè)計和制造過程提供參考。

02、LTOL：低溫工作壽命

LTOL測試通過在低溫下對芯片進行加速老化測試，以評估芯片在低溫條件下的可靠性和壽命。低溫工作壽命測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，因此對于這些應(yīng)用場景來說，低溫工作壽命測試是至關(guān)重要的。

03、DT：跌落測試

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

通過跌落測試，可以檢測到由于跌落或震動引起的連接斷裂、結(jié)構(gòu)損壞、材料破裂等問題。測試期間，芯片的電氣特性、性能和可靠性會被監(jiān)測和記錄。分析跌落測試結(jié)果可以評估芯片在實際使用條件下的抗沖擊和抗振動能力，并提供改進設(shè)計和制造過程的參考。此外，跌落測試還有助于確定芯片在運輸、裝配和實際使用中的適應(yīng)性和耐久性。

04、BLT：偏壓壽命試驗

BLT用于評估MOS FET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）等器件在長期偏置和高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。在BLT偏壓壽命試驗中，芯片會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)測和記錄。

BLT測試的目的是檢測由于偏壓和高溫環(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。測試結(jié)果可以用于評估芯片在長期使用和高溫環(huán)境下的可靠性，并為設(shè)計和制造過程的改進提供參考。

05、BLT-LTST：低溫偏壓壽命試驗

BLT-LTST用于評估MOS FET等器件在低溫、長期偏置和高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。在BLT-LTST低溫偏壓壽命試驗中，芯片會被暴露于低溫環(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)測和記錄。

BLT-LTST測試的目的是檢測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。通過分析測試結(jié)果，可以評估芯片在低溫和偏壓環(huán)境下的可靠性，并提供改進設(shè)計和制造過程的參考。

06、Preconditioning：預(yù)處理

預(yù)處理是指在芯片可靠性測試之前對芯片進行一些特定的處理，以達到特定的測試目的。預(yù)處理通常包括兩個步驟：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限值，用于模擬芯片在實際應(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)測試旨在評估芯片在溫度變化環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。這種測試模擬了實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)測試中，芯片會在不同溫度之間進行循環(huán)暴露。通常，測試會在兩個或多個不同的溫度點之間進行切換，例如從低溫（如-40°C）到高溫（如125°C）。每個溫度點的暴露時間可以根據(jù)需要進行調(diào)整。

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

08、EFR/ELFR:早期失效壽命試驗

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

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

08、HTSL：高溫存儲

高溫存儲是指在芯片可靠性測試中，通過將芯片長時間存放在高溫環(huán)境下，來評估芯片在高溫環(huán)境下的可靠性和壽命。

在高溫存儲測試中，芯片通常被置于高溫環(huán)境中（通常為125℃到175℃）存放一段時間，例如1000小時或更長時間。這樣的高溫環(huán)境可以加速芯片老化過程，從而更快地確定芯片在實際應(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期可靠性。與 HTOL 不同，器件在測試期間不處于運行條件下。

09、HAST：高加速溫濕度應(yīng)力試驗

在HAST測試中，芯片被置于一個高溫高濕的環(huán)境下（通常為85℃和85 百 分之相對濕度），并且在高溫高濕的環(huán)境下施加電壓或電流進行加速老化。這種惡劣的環(huán)境可以加速元器件的老化過程，并導(dǎo)致元器件在較短時間內(nèi)失效，從而可以提前發(fā)現(xiàn)元器件的潛在問題。

HAST測試的優(yōu)點是加速老化速度，因此可以在相對較短的時間內(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，從而更好地模擬實際應(yīng)用中的濕度環(huán)境。

12、THB：恒溫恒濕偏壓壽命試驗

在THB測試中，元器件通常會被置于一個高溫高濕的環(huán)境中（通常為85℃和百 分之85相對濕度），并施加一個恒定的電壓或電流偏壓。測試持續(xù)時間可以根據(jù)元器件類型和應(yīng)用來確定，通常為數(shù)百小時至數(shù)千小時。

10、bHAST：溫濕度偏壓高加速應(yīng)力測試

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  條件和測試過程讓可靠性團隊的測試速度比 THB 快得多。

11、uHAST：無偏壓高加速溫濕度應(yīng)力試驗

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

通常，uHAST測試的條件是85℃和百 分之85相對濕度，而測試時間可以根據(jù)元器件類型和應(yīng)用來確定，通常為數(shù)百小時至數(shù)千小時。

13、MSL：潮濕敏 感度等級

潮濕敏 感度等級是表征電子元器件對潮濕度的敏 感程度的等級。在制造、存儲和運輸過程中，潮濕度會對元器件造成損害，如金屬氧化、絕緣降低等。因此，電子元器件的MSL等級被用來指導(dǎo)元器件的存儲、運輸和焊連等工藝過程，以確保元器件的可靠性。

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

14、Latch-up：閂鎖測試

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

該測試會在芯片的電源輸入端加入一個電壓保護器，然后在芯片正常運行的情況下，用一個高速開關(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；一個表面獲得電子，而另一個表面失去電子。其結(jié)果是稱為靜電荷的不平衡的電氣狀況。

當(dāng)靜電荷從一個表面移到另一個表面時，它便成為靜電放電 (ESD)，并以微型閃電的形式在兩個表面之間移動。

當(dāng)靜電荷移動時，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)。