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企业社会责任报告书

IC寿命试验 与 ELFR

半导体元件寿命试验与早夭失效率评估(IC OLT and ELFR Test)

半导体产业是电子产业的火车头,随着制程技术不断进步,以及使用者对于产品的品质要求,以JEDEC为首的国际组织,制定了多项基本参考规范,其中寿命试验测试属于半导体元件测试项目中最重要的一环。

 

寿命测试相较于一般测试项目而言相对复杂,主要在于老化板(Burn-in Board)的设计与制作。

 

 

 

老化板 (Burn In Board) 设计制作

老化版的设计与制作是整个半导体寿命测试的关键,由于半导体元件之应用频率、速度、发热、阻抗匹配(Impedance)等考量,在老化板的设计考量上相对复杂。

 

闳康可靠度实验室提供老化板设计制作一条龙服务,在考量成本下,根据产品规格可选择适当之万用板(Universal Board),制作转板解决之。

 

对于特殊规格,亦可协助客户设计专用板进行测试。

 

图-1 万用型老化板

图-2 LC2Socket 样本图

 

 

 

加速寿命试验(Accelerated Lifetime Test)

半导体元件加速寿命试验,主要是透过温度、电压或电流等,对晶片(device)实际运作的寿命时间模拟。

 

产品测试需要使用老化板(Burn in board),测试温度的考量需得考虑到使用者的环境以及晶片本身的结温(Junction Temperature)进行设定。

 

 

常见的加速寿命试验如下述两类:

 

1. 高温寿命试验(HTOL,High Temperature Operating Life Test)

测试目的是利用高温及电压加速测试,以评估晶片长时间的使用寿命,测试中加入的是动态讯号而非静态偏压,更贴近实际的产品使用状态。

 

2. 早夭失效率试验(ELFR,Early Life Failure Rate)

测试目的是利用高温及电压加速测试来找出早夭产品,进而评估产品的早夭比率,测试中加入的是动态讯号而非静态偏压。

 

图-3 IC加速寿命试验架构图

 

 

 

寿命与失效率预估(Lifetime and Failure Rate Prediction)

以温度为主要加速因子(Accelerated Factor,AF)之可靠度试验,多以阿瑞尼亚氏方程式(Arrhenius' Equation)的指数方程式为基础,选择适当的活化能(Activation Energy)估算加速度倍数差异,透过加速寿命试验可以推估在特定的信心水准下的使用寿命。

 

半导体元件,多以FIT (Failure In Time) 与 MTTF (Mean Time To Failure)两者计算之。

 

然而对于使用者而言,不论是FIT或者MTTF,均不易告诉客户该元件未来所面临之风险有多高,反而造成误解,且对于生产备料库存管理造成困难。

 

另一个常用的寿命估算方式,有别于传统FIT或 MTTF模式,以使用需求时间(例如10年)除以加速因子来推算所需要的测试时间,车用电子即为典型的代表。

 

闳康科技在晶片寿命试验,由一群在半导体制程与设备具有多年经验的专业人员所组成,提供客户一条龙服务(One Stop Service),在台湾与上海实验室均可提供寿命试验服务,实验室目前设备能力如下表,提供不同客户个别的需求:

 

表-1 元件老化测试机台规格

 

 

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