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HTOL与LTOL的一些基本概念

时间:2024-11-13 18:32来源:丁兆达 季丰电子 作者:ictest8_edit 点击:

 

 
  HTOL(High temperature operation life test):高温寿命试验,需要上电,用带测试向量(Pattern)的老化炉(比如:H160, Incal Echo, LM2100,DI,MCC等),需定做老化板BIB和老化socket,至少77颗/lot,通常会多几颗,比如80颗/lot, 可以1个lot,也可以3个lot,老化时间通常为1000小时(中间会在168小时,500小时两个readpoint拿出来做功能回测)。
  
相关标准:

· JESD22-A108B:Temperature, Bias, and Operating Life。

· JESD85:METHODS FOR CALCULATING FAILURE RATES IN UNITS OF FITS。

· JESD47K:Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits。

· JESD74:Early Life Failure Rate Calculation Procedure for Semiconductor Components。
 
失效模式:
典型浴缸曲线(Bathtub Curve)分成早夭期(Infant Mortality)、可使用期(Useful Life)及老化期(Wear out),对于不同区段的故障率评估,皆有相对应的试验手法。

 
从浴缸曲线(Bathtub Curve) 三个区段,其故障率的统计数据及失效原因,归纳如下:

· 早夭期(Infant Mortality ):故障率由高而快速下降- 失效原因为设计缺失/制程缺失。
 
· 可使用期(Useful Life):故障率低且稳定-失效原因随机出现(如EOS 故障)

· 老化期(Wear Out):故障率会快速增加-失效原因为老化造成。

加速因子:

1.电压加速:电压高于使用电压Vmax 才获得电压加速。

计算公式: 

 
 
 
2.温度加速:HTOL温度高于使用温度获得温度加速。
计算公式:

 
 
 
总加速:
 
 
  LTOL:Low temperature operation life test):低温寿命试验,需要上电,基本与HTOL一样,只是炉温是低温,一般用来寻找热载流子引起的失效,或用来试验存储器件或亚微米尺寸的器件。

相关标准:

· JESD22-A108B: Temperature, Bias, and Operating Life
 
· JESD47K: Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits
 
大多数可靠性实验表明,环境温度越高,器件退化越严重。热载流子注入效应的情况相反,温度越低,热载流子注入效应越明显。对应于LTOL来说温度越低老化加速越厉害。
 
LTOL的测试条件,JESD47是参考Tj<50℃,但一般会用Ta=-40℃,低温仍然满足Tj<50℃,测试结果适用范围相对较广。车规验证,operation ambient temperature range也是从Ta=-40℃开始。
 
使用机台:DI机台的一款DL602可以支持低温老化实验,LTOL一般使用的PCB板跟正常HTOL可以兼容,使用板材和元器件一般都可以满足-40℃低温条件。
 
 
 
 
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