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| 组织 | 标准系列 | 适用范围 |
|---|---|---|
| JEDEC | JESD 系列 | 全球通用的半导体器件测试方法、可靠性试验、失效机理 |
| IEC | 60747、60748 等 | 半导体分立器件和集成电路通用规范 |
| AEC | AEC-Q100(IC)、Q101(分立)、Q200(被动) | 汽车电子元器件认证(高可靠性) |
| MIL | MIL-STD-883(微电子器件)、750(半导体器件) | 军用/航天级器件 |
| ISO | ISO 26262(功能安全) | 汽车芯片的功能安全 |
| 中国 | GB/T 4589.1(半导体器件总规范)、GJB 597B(微电子器件) | 民用和军用芯片 |
注:JEDEC JESD22 和 JESD47 是消费和工业芯片可靠性测试常用的标准。
| 测试项目 | JEDEC 标准 | IEC 标准 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 输入/输出漏电流 | JESD78(闩锁效应测试中包含) | IEC 60747-1 | 测量引脚漏电水平 |
| 电源电流(静态/动态) | JESD24(MOSFET) | IEC 60748-2(数字IC) | 评估功耗 |
| 输出电压/逻辑电平(VOH、VOL、VIH、VIL) | JESD8(逻辑电平) | IEC 60748-1 | 验证逻辑兼容性 |
| 传播延时(tpd) | JESD65(时序参数) | – | 关键路径测试 |
| 扇出能力(负载驱动能力) | – | IEC 60748-1 | 输出电流能力 |
| 频率/时钟稳定性 | JESD12(振荡器测试) | – | 高速芯片(PLL/DLL) |
测试原理:施加测试向量(pattern),比对输出与预期仿真值。
常用方法:扫描链(Scan Chain)、内置自测试(BIST)、边界扫描(JTAG,IEEE 1149.1)。
相关标准:
IEEE 1149.1(JTAG边界扫描测试标准)
IEEE 1500(嵌入式芯测试标准)
无独立JEDEC功能测试标准,但测试方法在 JESD12(数字IC测试方法)中有提及。
这是芯片检测中受关注的部分,用于评估长期使用下的失效率。
| 测试项 | JEDEC 标准 | AEC-Q100 对应(汽车) | MIL-STD-883 对应 | 条件示例 |
|---|---|---|---|---|
| 高温工作寿命(HTOL) | JESD22-A108 | 第3节 | 方法 1005 | 125°C/150°C,1000小时 |
| 高温高湿偏置(H3TRB/THB) | JESD22-A101 | 第4节 | – | 85°C / 85% RH,1000小时,偏压 |
| 温湿度无偏压(TH) | JESD22-A100 | – | – | 85°C / 85% RH,1000小时,无偏压 |
| 高加速温湿度应力试验(HAST) | JESD22-A110(有偏压)/ A118(无偏) | 第4节 | – | 130°C / 85% RH,96小时 |
| 温度循环(Thermal Cycle,TC) | JESD22-A104 | 第5节 | 方法 1010 | -65°C ~ +150°C,500/1000次 |
| 热冲击(Thermal Shock,TS) | JESD22-A106 | – | 方法 1011 | 气-液或液-液,更大ΔT |
| 高温存储(HTS) | JESD22-A103 | – | 方法 1008 | 150°C/175°C,1000小时 |
| 低温存储(LTS) | JESD22-A119 | – | – | -40°C/-55°C,1000小时 |
| 间歇工作寿命(IOL,功率循环) | JESD22-A105 | 第7节 | 方法 1015.9(部分) | 模拟开关机热应力 |
| 早期失效失效率(ELFR) | JESD92(抽样方法) | 第8节 | – | 批量筛选,124hr 125°C动态 |
| 静电放电(ESD) |
JESD22-A114(HBM) JESD22-A115(CDM) JESD22-A116(MM) |
第9节 | 方法 3015(HBM) | HBM:2kV/4kV;CDM:500V/1000V |
| 闩锁效应(Latch-up) | JESD78(E/F级) | 第11节 | – | ±100mA 或 1.5 x Vmax |
| 耐焊接热(WSH) | JESD22-A113(预处理) | – | – | 模拟回流焊,高260°C |
| 锡球剪切/推拉力 | JESD22-B117 / JEP159 | – | – | 评估焊点/封装机械强度 |
| 测试项 | 标准 | 说明 |
|---|---|---|
| 超声扫描(C-SAM) | JESD22-B126(声学显微镜) | 检测分层、空洞、裂纹 |
| X-ray 检查 | JESD22-B128(X射线成像工作指引) | 观察引线键合、空洞、锡珠 |
| 扫面电子显微镜(SEM) | JESD22-B109(金属层失效定位) | 观察表面形貌、细微缺陷 |
| 键合强度(引线/焊接) | JESD22-B116(引线键合强度),JESD22-B115(金铝化合物检测) | 破坏性或非破坏性拉力 |
| 模塑料 Tg/CTE | JESD22-B107(热机械分析TMA) | 玻璃化转变温度、膨胀系数 |
| 水分敏感性等级(MSL) | JESD22-A113(预处理 + J-STD-020) | 判断回流焊前防潮要求 |
AEC-Q100 在 JEDEC 基础上增加了更严酷的温度等级(Grade 0: -40°C~150°C)、长期可靠性(如更高循环次数的温度循环),以及针对零缺陷要求的统计良率监控。
关键文档:
AEC-Q100 Rev-H(芯片应力测试认证)
AEC-Q006(带铜引线的功率器件)
ZVEI(德国电气电子协会) 方法(用于功率循环寿命评估)
MIL-STD-883K(微电子器件测试方法):涵盖环境、机械、电测、耐久性(如1000小时高温寿命)。
MIL-PRF-38535(集成电路通用规范):定义了QML/QPL认证体系。
中国:GJB 597B(半导体集成电路总规范)、GJB 548B(微电子器件试验方法,等同MIL-STD-883)。
| 技术 | 常用方法/标准 | 目的 |
|---|---|---|
| 发光显微镜(EMMI) | – | 定位漏电路径 |
| OBIRCH(激光束诱导电阻变化) | JESD24(部分相关) | 检测金属线短路/断路 |
| 聚焦离子束(FIB) | – | 电路修改、截面观察 |
| 液体化学开盖(Decap) | JESD22-B111(铜线开盖) | 露出芯片表面 |
| 衬底去除/背面分析 | JESD22-B100(背面抛光) | – |
| 芯片类型 | 特点标准 | 典型测试 |
|---|---|---|
| 存储器芯片(DRAM/Flash) | JESD47(可靠性鉴定)、JESD218(SSD 耐用性测试规范) | 耐久力测试(P/E cycle)、数据保持(高温烤)、干扰测试(读/写扰动) |
| 功率器件(MOSFET/IGBT) | JESD24(功率MOSFET电特性)、JESD22-A113(加严的温湿度偏压) | 击穿电压、导通电阻、雪崩耐量(EAS)、短路耐受、IOL 功率循环 |
| 逻辑/微处理器 | JESD12(数字IC测试方法)、IEEE 1500(嵌入式核测试) | 功能向量、扫描测试、时序测试 |
| 模拟/混合信号 | JESD10(ADC测试指南) | DC精度、线性度、信噪比、总谐波失真 |
| 射频芯片(RFIC) | JESD22-A101(尤其关注温湿度下的s参数漂移) | 增益、噪声系数、驻波比、IP3、EVM |
| 光电芯片(光收发、LED) | JESD22-A115(CDM特别严格)、IES LM-80(LED光通维持) | 光功率、光谱、眼图(高速) |
| 检测名 | 内容 | 参考标准 |
|---|---|---|
| 在线参数监控(WAT) | 测试test key 上的Vt、Ids、击穿电压 | 企业规范,可参照 JEP121(统计过程控制) |
| 晶圆针测(CP) | 在晶圆上完成基本功能测试、DC参数、部分速度测试 | 无统一标准,但测试方法需遵从JEDEC参数定义 |
| 缺陷检测(光学/电子束) | 表面颗粒、划伤、桥接 | SEMI 标准(如 SEMI P22) |
| 标准编号 | 名称 | 对应国际标准 |
|---|---|---|
| GB/T 4589.1-2006 | 半导体器件 第1部分:总则 | IEC 60747-1 |
| GB/T 16464-1996 | 半导体器件 集成电路 总规范 | – |
| GB/T 4937 系列 | 半导体器件 机械和气候试验方法 | JESD22 系列(类似) |
| GJB 597B-2015 | 半导体集成电路总规范(军标) | MIL-PRF-38535 |
| GJB 548B-2005 | 微电子器件试验方法和程序 | MIL-STD-883 |
| GB/T 35000-2018 | 集成电路 电磁发射测试方法(1kHz~1GHz) | IEC 61967 |
晶圆测试 (CP) → 封装 → 成品测试 (FT,单站) → 可靠性抽测 (ORT,按批次)。
CP/FT 测试:100% 电参数和功能测试(JEDEC 无强制,按产品规格书)。
可靠性批次验收:按 JEDEC JESD47 或 AEC-Q100 进行周期性的抽样寿命和环境试验。
JESD47 定义每批/每季度至少抽取三个批次的样品,完成HTOL、THB/HAST、TC、ESD等全部考核项。
产线监控:按 JEP122(早期失效) 和 JEP131(寿命试验抽样表)。
每批封装按 JESD22-A113 做预处理(模拟上游SMT),然后做TC、HTS、H3TRB等。
电话:0755-82828582
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