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公司内部的技术文件， 欢迎讨论~1.产品测试 产品测试是公司产品品质的有效保障，它贯穿于整个产品生命周期，主要包括以下三大类：
Ø 产品功能/性能测试： 验证产品是否达到设计规格书中的功能和性能指标； Ø 可靠性测试： 测试产品寿命和可靠程度，找出产品在原材料、结构、工艺、环境适应性等方面所存在的问题，是产品量产前必不可少的环节 Ø 量产自动化测试： 批量测试产品，剔除生产工艺缺陷造成的不良品。
下图简介描述了产品整个开发周期，本文重点介绍可靠性测试相关部分。![]() 图 1 产品开发流程
2.可靠性测试 产品的生命周期如下图所示，有3个阶段，可靠性测试的目的在于剔除产品由于原材料、结构、工艺、环境适应性等方面问题造成的早期失效，确保产品的使用期寿命达到设计预期。![]() 图 2 产品生命周期
3.常用可靠性测试规范电子产品常用的工业级可靠性测试可分为以下几类 Ø 环境应力测试 Ø 电测试 Ø 机械应力测试 Ø 综合测试 3.1 环境应力测试规范 1 环境应力测试规范 标准说明
1.01 上电温湿度循环寿命测试 JESD22-A100-B Cycled Temperature-Humidity-Bias Life Test
1.02 上电温湿度稳态寿命测试 JESD22-A101-B Steady State Temperature Humidity Bias Life Test
1.03 gao加速蒸煮测试 JESD22-A102-C Accelerated Moisture Resistance -Unbiased Autoclave
1.04 gao温储存寿命测试 JESD22-A103-A Test Method A103-A High Temperature Storage Life
1.05 gao温储存寿命测试 JESD22-A103-B High Temperature Storage Life
1.06 温度循环 JESD22-A104-B Temperature Cycling
1.07 上电和温度循环(TC) EIA/JESD22-A105-B Test Method A105-B Power and Temperature Cycling
1.08 热冲击 JESD22-A106-A Test Method A106-A Thermal Shock
1.09 盐雾测试 JESD22-A107-A Salt Atmosphere
1.1 gao温环境条件下的工作寿命测试 JESD22-A108-B Temperature, Bias, and Operating Life
1.11 gao加速寿命测试 JESD22-A110-B Test Method A110-B Highly-Accelerated Temperature and Humidity Stress Test (HAST)
1.12 非密封表贴器件在可靠性测试以前的预处理 JESD22-A113-B Preconditioning of Nonhermetic Surface Mount Devices Prior to Reliability Testing
1.13 不上电的gao加速湿气渗透测试 JESD22-A118 Accelerated Moisture Resistance - Unbiased HAST
1.14 插接器件的抗焊接温度测试 JESD22-B106-B Test Method B106-B Resistance to Soldering Temperature for Through-Hole Mounted Devices
1.15 集成电路压力测试规范 EIA/JESD47 Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits
1.16 温度循环 JESD22-A104C Temperature Cycling 表 1 环境应力测试项目 3.2 电测试规范 2 | 电测试规范 |
| 2.01 | 人体模型条件下的静电放电敏感度测试 | JESD22-A114-B Electrostatic Discharge (ESD) Sensitivity Testing Human Body Model (HBM) | 2.02 | 机器模型条件下的静电放电敏感度测试 | EIA/JESD22-A115-A Electrostatic Discharge (ESD) Sensitivity Testing Machine Model (MM) | 2.03 | EEPROM的擦涂和数据保存测试 | JESD22-A117 Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM) Program/Erase Endurance and Data Retention Test | 2.04 | 集成电路器件闩锁测试 | EIA/JESD78 IC Latch-Up Test | 2.05 | 微电子器件在电荷感应模型条件下的抗静电放电测试 | JESD22-C101-A Field-Induced Charged-Device Model Test Method for Electrostatic-Discharge-Withstand Thresholds of Microelectronic Components |
表 2 电测试项目 3.3机械应力测试规范3 机械应力测试规范
3.01 振动和扫频测试 JESD-22-B103-A Test Method B103-A Vibration, Variable Frequency
3.02 机械冲击 JESD22-B104-A Test Method B104-A Mechanical Shock
3.03 焊线邦定的剪切测试方法 EIA/JESD22-B116 Wire Bond Shear Test Method
3.04 焊球的剪切测试 JESD22-B117 BGA Ball Shear BGA
3.05 折弯测试 JESD22B113 Board Level Cyclic Bend Test Method for Interconnect Reliability Characterization of Components for Handheld Electronic Products
3.06 掉落测试 JESD22-B111 Board Level Drop Test Method of Components for Handheld Electronic Products, July 2003 [Text-jd039] 表 3 机械应力测试项目 3.4 综合测试规范4 综合测试规范
4.01 密封性测试 JEDEC Standard No.22-A109 Test Method A109 Hermeticity
4.02 集成电路器件中使用的有机材料水分扩散和水溶性测定测试方法 Test Method for the Measurement of Moisture Diffusivity and Water Solubility in Organic Materials Used in Integrated Circuits
4.03 物理尺寸的测量 JESD22-B100-A Physical Dimensions
4.04 外观检查 JESD22-B101 Test Method B101 External Visual
4.05 可焊性测试方法 EIA/JESD22-B102-C Solderability Test Method
4.06 器件管脚的完整性测试 EIA/JESD22-B105-B Test Method B105-B Lead Integrity
4.07 图标的耐久性测试 EIA/JESD22-B107-A Test Method B107-A Marking Permanency
4.08 表贴半导体器件的共面性测试 JESD22-B108 Coplanarity Test for Surface-Mount Semiconductor Devices 表 4 综合测试项目 3.5 其他规范5 其它规范
5.01 湿度敏感器件的符号和标识 JEP113-B Symbol and Labels for Moisture-Sensitive Devices
5.02 硅半导体器件的失效机理和模型 EIA/JEP122 Failure Mechanisms and Models for Silicon Semiconductors Devices
5.03 针对非密封表贴半导体器件的湿度/回流焊敏感度分级 IPC/JEDEC J-STD-020A Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices
5.04 湿度/回流焊敏感标贴器件的处理、包装、运输和使用的标准 IPC/JEDEC J-STD-033 Standard for Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices
5.05 产品文档分类建议 EIA/JEP103-A Suggested Product-Documentation Classifications and Disclaimers
5.06 针对非密封表贴半导体器件的湿度/回流焊敏感度分级 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 4. 常用标准- JESD47：集成电路压力测试规范JESD47是在工业级电子产品领域应用较为广泛的可靠性测试标准，它定义了一系列测试项目，用于新产品，新工艺或工艺发生变化时的可靠性测试。 4.1 参考文献
| 标准 | 说明 | 1 | UL94 | 设备和器具零件塑料材料易燃性试验。 | 2 | ASTM D2863 | 用氧指数法测定塑料的可燃性 | 3 | IEC Publication 695 | 防火测试 | 4 | JP-001 | 晶圆厂工艺验证准则 | 5 | J-STD-020 | Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid
State Surface-Mount Devices. | 6 | JESD22 系列 | 封装设备的可靠性测试项目 | 7 | JESD46 | Guidelines for User Notification of Product/process Changes by Semiconductor Suppliers. | 8 | JESD69 | 硅器件信息（不同产品）要求参照标准 | 9 | JESD74 | 电子产品的早期寿命失效率计算准则 | 10 | JESD78 | 芯片Latch Up测试。 | 11 | JESD85 | 计算FIT(10小时失效一次为1 FIT)单位故障率的方法 | 12 | JESD86 | 电气参数评估 | 13 | JESD94 | ,Application Specific Qualification using Knowledge Based Test Methodology. | 14 | JESD91 | Methods for Developing Acceleration Models for Electronic Component Failure Mechanisms. | 15 | JEP122 | 半导体故障机制 | 16 | JEP143 | 固态可靠性评估资格认定方法 | 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 | 锡和锡合金表面涂层的晶须生长测试方法 |
表 6 JESD47标准参考文献 4.2 样品数计算 N >= 0.5 [Χ2 (2C+2, 0.1)] [1/LTPD – 0.5] + C
C = 接受数量, N=zui小样品数, 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. 图 3 LTPD抽样标准 4.3早期失效率计算 Ø 目的：ELFR ( Early Life Failure Rate)早期失效测试，主要反映出产品在zui初投入使用的几个月时间内产品的质量情况，评估产品及设计的稳定性，加速缺陷失效率，去除由于先天原因失效的产品。 名称 | 条件 | 测试时间 | 具体操作 | 失效原理 | ELFR （早期失效测试） | 测试TJ温度控制在125度，被测产品上电，且为zui大工作电压（比额定工作电压gao5%—10%），芯片的引脚按照应用的状态进行搭接。 | 48 h<t<168 h （zui有效的参考时间是168h） | 在规定条件下执行完测试，zui好在12小时内进行电气测试（zui大延时在24小时内），判断样本失效数量。 | 材料或工艺的缺陷包括诸如氧化层缺陷，金属刻镀，离子玷污等由于生产造成的失效。 |
表 7 早期失效测试 抽样标准：早期失效测试的样本需从zui少三组不连续的产品批次中抽取，并由具有品质代表性的样本组成。所有样本应在同一地点用同样的流程进行组装和收集。在60%的可信度时，以百万分之一的失效(FPM)为单位，下图说明了想要达到不同的早期失效率目标的zui小样本数量。![]() 图 4 早期失效的抽样标准 4.4生产工艺变化时测试项目选择指导![]() 图 5 工艺变化测试项目选择指导 5可靠性测试方案-智能卡芯片 Stress | Ref. | Abbv. | Conditions | # Lots/SS per lot | Duration/Accept | High Temperature Operating Life gao温工作寿命 | JESD22-A108,
JESD85 | 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 | 参考4.3节ELFR | 168 hrs | Low Temperature Operating Life 低温工作寿命 | JESD22-A108 | LTOL | TJ<=50C Vcc>=Vcc max | 1 Lot/32 units | 1000 hrs/0 Fail | High Temperature Storage Life gao温存储寿命 | 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 电气参数 | 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温数据存储测试 | JESD22-A117
| UCHTDR | TA>125°C Vcc>=Vcc max
| 3 lots /77 units | 1000 h/0fail | Cycling Endurance 循环耐力 | 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 循环后gao温数据存储测试 | JESD22-A117
| PCHTDR | 参照4.5 | 3 lots /39 units | 参照4.5 | LowTemperature Retention and read disturb低温保存和读取干扰 | JESD22-A117
| LTDR | TA=25°C | 3 lots /38 units | 参照4.5 | MSL Preconditioning 预处理 | JESD22-A113 | PC | Perappropriate MSL level per J-STD-020 | JESD22-A113 | ElectricalTest(optional) | Temperature2 Humidity bias加速式温湿度及偏压测试 | 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加速温湿度及偏压测试 | JESD22-A110 | HAST | 130°C / 110 °C, 85 % RH, Vcc>=Vcc max
| 3 Lots /25 units | 96 hrs / 0 Fail | Temperature Cycling gao低温循环测试) | JESD22-A104 | TC | 参照4.7 TC | 3 Lots /25 units | 参照4.7 TC | Unbiased Temperature/Humidity gao加速温湿度测试 | JESD22-A118 | UHAST | 130 °C / 85% RH 110 °C / 85% RH | 3 Lots /25 units | 96 hrs / 0 Fail |
表 12 智能卡可靠性测试方案
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