什么是产品靠得住性？ 半导体产品的质量取决于其是否能够充分满足特定的尺度及个性；而半导体产品的靠得住性，是指在一按功夫内无故障运行，从而提高客户中意度和复购率的能力
。以此为前提，失效是指在产品使用过程中发生的故障，而遗憾是指在产品造作或检验过程中发生的谬误
。因而，产品遗憾属于质量问题，而产品在保建期内频仍出现故障则属于靠得住性问题
。

▲ 图1：质量与靠得住性的区别（? HANOL出版社）图1列举了质量及靠得住性在寓意和个性方面的区别
。具体来讲，靠得住性是指系统、零件或资料在特定的功夫、距离或使用频次下，维持初始质量和机能的能力
。要满足这一点，就必要求产品在特定前提下，如划定使用方式或特定的环境成分中维持无故障运行状态
。因而，半导体企业在产品量产前，须先评估产品的质量和靠得住性是否达到行业尺度
。此表，在产品量产期间，企业也应定期查抄产品的质量和靠得住性
。评估产品靠得住性较为重要的一步，是事先明确靠得住性评估尺度
。举例来说，若是一家企业筹备出货100件产品，那么该企业则必要思考以下问题：这些产品中有几多件在三年后依然能够正常使用？产品使用期间的运行模式？能否保障百 分之90的产品在五年后仍可正常使用？百 分之95的产品能够正常使用多长功夫？验证这些尺度需进行测试
。梦想情况下，产品需接受三年期、五年期甚至更持久限的测试，以确保其在分歧功夫领域内的靠得住性
。但若是将大量功夫破费在产品评估上，会使产品量产功夫大幅度推迟
。因而，企业通；嵫∪〖涌觳馐院屯臣萍际趵雌拦揽康米⌒，此表，还能够通过靠得住性函数、产品寿命散布、及均匀寿命等推算方式，在较短功夫内实现靠得住性验证
。

国际半导体尺度化组织（JEDEC）尺度 半导体设计和造作企业能够自行评估旗下产品的靠得住性，并将评估了局提供给客户，客户可凭据评估了局来判定产品是否满足其需要，或自行发展靠得住性评估测试
。但若是半导体企业和客户选取的评估尺度存在差距，那么双方就不得不合尺度进行统一，而这是一项极度耗时的工作
。作为解决规划，半导体企业通；嵫∪　肮拾氲继宄叨然橹煜鹿烫际跣帷保虺艼EDEC）划定的尺度，来同时满足企业及客户的需要
。JEDEC的重要职责是援手造作商和有关组织，共同审查和造订如集成电路（Integrated Circuit）等电子设备的统一尺度
。随着其所造订的尺度被宽泛视为国际尺度，JEDEC已成为现实意思上的全球半导体行业尺度造订机构
。该组织董事会（Board of Directors, BoD）掌管决定政策和法式，并占有JEDEC尺度的终审批权
。此表，JEDEC下设多多委员会（JEDEC Committee, JC），为各自善于的领域造订尺度
。其中，部门重要的服务半导体行业的委员会及其职责为：JC-14固态产品质量与靠得住性委员会，掌管为固态产品造订有关尺度；JC-11机械尺度化委员会，掌管造订？榧鞍氲继宸庾氨砉鄢叨；JC-42固态存储器委员会，掌管造订DRAM尺度；JC-63多芯片封装委员会，掌管造订移动多芯片封装尺度
。若是某企业想要为旗下产品造订尺度，首先能够提交尺度提案，由相应的委员会成员进行选票表决
。无论规模大幼，每家企业均有一票选票权
。委员会选票通过后，尺度提案还需经由董事会选票再次表决，两轮选票通过后，提案将被确立为JEDEC尺度，并向各行业公示
。

评估产品寿命的靠得住性测试 

除国际评估尺度表，还有很多用于评估产品靠得住性的指标，蕴含评估半导体产品寿命的指标
。 早期失效能 早期失效能（Early Failure Rate, EFR）用于估算产品在用户使用环境下，一年内发生的设备故障次数
。对于某些产品而言，由于系统寿命分歧，或要求更高尺度的产品靠得住性，这个期限可短至六个月或耽搁至一年以上
。如图2所示，老化测试（Burn-in）用于筛查可能在短期内失效的产品，而早期失效能用于验证筛查后产品的潜在失效能是否维持在可接受的水平
。测试前提凭据有关半导体产品的温度及电压加快因子进行设定和评估
。

▲ 图2：浴盆曲线中的早期失效能（EFR）区，及产品失效能随功夫发生变动的三个阶段（? HANOL出版社） 凹凸温工作寿命测试 高温工作寿命（High Temperature Operating Life Test, HTOL）测试是较常见的产品寿命评估类型之一，旨在评估产品在使用期间由温度和电压应力引起的问题
。高温工作寿命测试是相对全方 面的测试方式，它不仅能够评估早期失效，同时能够鉴别由变乱或损耗造成的失效问题
。同样，低温工作寿命（Low Temperature Operating Life Test, LTOL）测试可用于评估因受到热载流子（Hot Carrier）影响而发生失效的概率，但由于施加了电压和温度，也存在导致产品失效的其它情况发生
。 高温存储寿命测试 高温存储寿命（High Temperature Storage Life, HTSL）测试用于评估产品在高温贮存前提下的靠得住性
。受扩散、氧化、金属间化合物形成、及封装资料化学降解等成分影响，高温贮存前提可能会对产品寿命产生影响
。 耐久性和数据保留机能测试 耐久性测试用于评估NAND闪存等产品能够接受的编程/擦除周期的次数
。对于NAND产品而言，一个关键的靠得住性评估指标是数据保留能力
。该指标衡量的是，在无电源供给情况下的一按功夫内，数据在存储单元中可保留的时长
。 各类表部环境前提下的靠得住性测试 导致半导体产品失效的表部环境前提诱因有很多
。因而，产品在被运往主张地之前，需接受特定环境前提下的靠得住性测试，以确保其可能经受住分歧环境前提的考验
。 预处置测试 实现产品装运和贮存后，可通过预处置测试来评估客户使用过程中可能出现的问题，如吸湿性（Hygroscopic）和扰爪力蹬装响产品靠得住性的成分
。预处置通过仿照产品在销售 、运送给客户的过程钟注打开真空包装，及系统装置等各个环节的状态，评估其在湿润前提下的靠得住性
。预处置是环境前提靠得住性测试的先决前提，蕴含温湿度偏压（Temperature Humidity Bias, THB）测试、高加快应力（Highly Accelerated Stress Test, HAST）测试及热循环测试
。 评估挨次顺次为热循环、烘烤、吸热、回流焊
。图3展示了将预处置测试利用于封装、运输和系统装置环节等的流程
。

▲ 图3: 出产、运输和使用与预处置测试前提的关系（? HANOL出版社）

热循环测试

热循环（TC）测试是评估产品在分歧的用户环境中，可能出现的瞬时温度变动时产品的耐受性
。半导体封装和？橛煞制缱柿献槌，而分歧资料的热膨胀系数各不一样，这会导致由于应力作用而引起的委顿失效，这种应力通常是在热变动发生后，因膨胀和收缩所产生的
。热循环测试的重要主张是丈量温度变动时，半导体封装接受应力的能力，但高和善低温应力也可能导致很多其它失效问题
。长功夫的热冲击可用于验证半导体各类封装资料因应力和热膨胀成分，造成的界面分层、内表封装裂纹、芯片裂纹的可能性
。此表，由于绿色产品律例对铅蹬仔害物质使用的造约，以及便携式移动设备蹬爪用领域的扩大，焊点的重要性与日俱增，而热循环也是评估焊点靠得住性的一种测试步骤
。

温湿度贮存测试和温湿度偏压测试

温湿度贮存（Temperature Humidity Storage, THS）测试用于评估半导体产品接受高和善高湿前提下的耐受性
。为了确定相宜的曝露功夫，建议通过丈量打开防潮包装后的吸湿量以仿照现实的使用环境
。同时，温湿度偏压（THB）测试通过向产品施加电偏压（Electrical Bias）的步骤来评估其防潮机能
。只管大无数失效原因是由铝侵蚀引起的，但温杜爪力也会造成其它潜在问题
。该测试还能够用于检测其它封装靠得住性问题，例如湿气渗入引线间藐幼空地或模塑孔而引发的焊盘金属侵蚀问题，以及湿气透过；つた盏厣攵贾碌氖侍獾
。

高压炉测试

高压炉测试（Pressure Cooker Test, PCT）是一种早期评估耐湿性的梦想方式，其测试尺度相较于温湿度贮存测试和温湿度偏压测试更为严格
。高压炉测试别名蒸压器（Autoclave）测试，该测试是在百 分百100相对湿度和高压的情况下，通过湿气渗入来评估模塑资料的耐湿性以及模塑结构的靠得住性
。此表，该测试还能够用于检测由引线及模塑通孔间湿气渗入所导致的产品失效
。类似于温湿度贮存测试，高压炉测试曾是用于厚半导体封装靠得住性测试的重要步骤
。然而，从目前JEDEC的评估了局及较新的国际趋向来看，高压炉测试对于当前的封装来说，应力幅度过大
。因而，这项测试步骤需凭据封装类型有选择性地使用
。高压炉测试重要用于引线框架产品，而无偏压高加快应力测试（UHAST）重要利用于基板产品
。

无偏压的高加快应力测试、高加快应力测试和高加快寿命测试

无偏压高加快应力测试（UHAST）是通过对薄封装的基底类型产品，如细间距球栅阵列封装（FBGA）产品施加与高压炉测试类似的应力，来评估产品靠得住性
。这两项测试在鉴别和发现产品失效类型方面也有一样之处，高压炉测试选取鼓和湿度或百 分100相对湿度来施加应力；而无偏压高加快应力测试，则选取与用户环境类似的相对湿度为百分 之85的非鼓和湿度前提
。该测试步骤重要选取电偶侵蚀（Galvanic Corrosion）或直接化学侵蚀
。另一项评估是高加快应力测试（HAST），用于评估非密封封装在湿润环境下的靠得住性
。这项测试选取与温湿度偏压测试一样的步骤， 引脚在静态偏压的状态下，持续向其施加温度、湿 湿度及压力应力
。而后才是高加快寿命测试（HALT），这是一种急剧应力测试，有助于在产品设计阶段鉴别和纠正设计弊端
。

机械成分靠得住性测试

半导体产品在搬运、贮存、运输和运行过程中，会受到机械、气象和电气成分造成的环境压力，这些负荷会严重影响产品的设计靠得住性
。因而，有必要对开发中或批量出产的产品进行评估，以监测此类异常情况
。在评估过程中，造作商可对产品施加振动、冲击或跌落等物理当力
。

冲击测试

冲击测试通过仿照产品在搬运和运输中可能受到的冲击，来评估产品的抗冲击力
。典型的冲击测试蕴含锤击测试和跌落测试
。锤击测试时将测试样品固定在适当地位，而后用锤子敲击；跌落测试是指让产品随机向着落落
。锤击测试用于评估产品可接受的锤击力和脉冲接受能力，以及冲击次数
。而跌落测试中，测试样品必要在1-1.2米的高度随机向着落落，以仿照用户的现实工作环境
。

振动、弯曲和旋转测试

振动测试是用于产品在运输期间可能发生振动的抵抗力评估，通常选取切合JEDEC尺度的正弦振动（Sine Vibration）尝试方式
。其它测试还蕴含弯曲测试和旋转测试
。弯曲测试用于评估因印刷电路板（PBC）翘曲或弯曲造成的焊点弊端；旋转测试也被称为扭曲或扭矩测试，用于评估受到旋转应力时，产品的焊点问题和翘曲接受力
。

确保提供靠得住的半导体产品

本篇文章所介绍的靠得住性测试及尺度，是确保这些重要元件切合当今科技世界严苛尺度的根基
。从环境前提测试、机械成分测试，到产品寿命测试等各项评估步骤，皆体现了半导体行业致力于出产靠得住、耐用产品的刻意
。