發布時間： 2023-02-06 18:45:25 來源：勤卓環試
產品測試是公司產品品質的有效保障，它貫穿于整個產品生命周期，主要包括以下三大類：
Ø 產品功能/性能測試：
驗證產品是否達到設計規格書中的功能和性能指標；
Ø 可靠性測試：
測試產品壽命和可靠程度，找出產品在原材料、結構、工藝、環境適應性等方面所存在的問題，是產品量產前*的環節
Ø 量產自動化測試：
批量測試產品，剔除生產工藝缺陷造成的不良品。
下圖簡介描述了產品整個開發周期，本文重點介紹可靠性測試相關部分。
圖 1 產品開發流程
產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品由于原材料、結構、工藝、環境適應性等方面問題造成的早期失效，確保產品的使用期壽命達到設計預期。
圖 2 產品生命周期
電子產品常用的工業級可靠性測試可分為以下幾類
Ø 環境應力測試
Ø 電測試
Ø 機械應力測試
Ø 綜合測試
3.1 環境應力測試規范
1 環境應力測試規范 標準說明
1.01 上電溫濕度循環壽命測試 JESD22-A100-B Cycled Temperature-Humidity-Bias Life Test
1.02 上電溫濕度穩態壽命測試 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 JESD22-A104-B Temperature Cycling
1.07 上電和溫度循環(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范 EIA/JESD47 Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits
1.16 溫度循環 JESD22-A104C Temperature Cycling
表 1 環境應力測試項目
3.2 電測試規范
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2 |
電測試規范 |
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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) |
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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) |
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2.03 |
EEPROM的擦涂和數據保存測試 |
JESD22-A117 Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM) Program/Erase Endurance and Data Retention Test |
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2.04 |
集成電路器件閂鎖測試 |
EIA/JESD78 IC Latch-Up Test |
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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機械應力測試規范3 機械應力測試規范
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 綜合測試規范4 綜合測試規范
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 其他規范5 其它規范
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是在工業級電子產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，用于新產品，新工藝或工藝發生變化時的可靠性測試。
4.1 參考文獻
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標準 |
說明 |
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1 |
UL94 |
設備和器具零件塑料材料易燃性試驗。 |
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2 |
ASTM D2863 |
用氧指數法測定塑料的可燃性 |
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3 |
IEC Publication 695 |
防火測試 |
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4 |
JP-001 |
晶圓廠工藝驗證準則 |
|
5 |
J-STD-020 |
Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid |
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6 |
JESD22 系列 |
封裝設備的可靠性測試項目 |
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7 |
JESD46 |
Guidelines for User Notification of Product/process Changes by Semiconductor Suppliers. |
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8 |
JESD69 |
硅器件信息（不同產品）要求參照標準 |
|
9 |
JESD74 |
電子產品的早期壽命失效率計算準則 |
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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 |
電氣參數評估 |
|
13 |
JESD94 |
,Application Specific Qualification using Knowledge Based Test Methodology. |
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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 樣品數計算
N >= 0.5 [Χ2 (2C+2, 0.1)] [1/LTPD – 0.5] + C
C = 接受數量, N=zui小樣品數, 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，主要反映出產品在zui初投入使用的幾個月時間內產品的質量情況，評估產品及設計的穩定性，加速缺陷失效率，去除由于先天原因失效的產品。
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名稱 |
條件 |
測試時間 |
具體操作 |
失效原理 |
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ELFR （早期失效測試） |
測試TJ溫度控制在125度，被測產品上電，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進行搭接。 |
48 h<t<168 h （zui有效的參考時間是168h） |
在規定條件下執行完測試，在12小時內進行電氣測試（zui大延時在24小時內），判斷樣本失效數量。 |
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少三組不連續的產品批次中抽取，并由具有品質代表性的樣本組成。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小樣本數量。
圖 4 早期失效的抽樣標準
4.4生產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
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Stress |
Ref. |
Abbv. |
Conditions |
# Lots/SS per lot |
Duration/Accept |
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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 |
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|
Electrical Parameter Assessment 電氣參數 |
JESD86 |
ED |
Datasheet |
3 Lots/10 units |
TA per datasheet |
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|
Human Body Model ESD |
JS-001 |
ESD-HBM |
TA = 25 °C |
3 units |
Classification |
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|
Charged Device Model ESD |
JESD22-C101 |
ESD-CDM |
TA = 25 °C |
3 units |
Classification |
|
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Accelerated Soft Error Testing |
JESD89-2 JESD89-3 |
ASER |
TA = 25 °C |
3 units |
Classification |
|
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“OR” System Soft Error Testing |
JESD89-1 |
SSER |
TA = 25 °C |
Minimum of 1E+06 Device Hrs or 10 fails. |
Classification |
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|
Uncycled High Temperature Data retention gao溫數據存儲測試 |
JESD22-A117
|
UCHTDR |
TA>125°C Vcc>=Vcc max
|
3 lots /77 units |
1000 h/0fail |
|
|
Cycling Endurance 循環耐力 |
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 循環后gao溫數據存儲測試 |
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 |
|
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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低溫循環測試) |
JESD22-A104 |
TC |
參照4.7 TC |
3 Lots /25 units |
參照4.7 TC |
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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
產品測試是公司產品品質的有效保障，它貫穿于整個產品生命周期，主要包括以下三大類：產品功能/性能測試、可靠性測試、量產自動化測試，今天就詳細內容介紹。
隨著當前電子信息技術的發展，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揮。本文介紹了JEDEC的可靠性標準，供您參考。 東莞市勤卓環境測試設備有限公司主要產銷高低溫試驗箱，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，蒸煮試驗箱等環境測試設備，長期服務各大企事業單位，成立于2010年，專注專業，成熟技術，優質服務，更值得您的信賴
在電池新能源的研發生產過程中，會進行可靠性環境試驗。大致的測試方向是做環境試驗方向，可以模擬高溫、低溫、濕熱等不同環境。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。為什么說出現這個問題會讓試驗毫無意義呢？要知道，各類樣品（電子產品、纖維產品、塑膠產品、芯片產品）在做研發的過程中，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.要求箱內溫差為±1.5℃。
