Pengujian Keandalan Pengujian Akselerasi

Pengujian Keandalan Pengujian Akselerasi

Sebagian besar perangkat semikonduktor memiliki masa pakai yang dapat bertahan hingga bertahun-tahun pada penggunaan normal. Namun, kita tidak dapat menunggu bertahun-tahun untuk mempelajari suatu perangkat; kita harus meningkatkan tegangan yang diberikan. Tegangan yang diberikan meningkatkan atau mempercepat mekanisme kegagalan potensial, membantu mengidentifikasi akar penyebabnya, dan membantu rekan laboratorium mengambil tindakan untuk mencegah mode kegagalan.

Pada perangkat semikonduktor, beberapa akselerator umum adalah suhu, kelembaban, tegangan, dan arus. Dalam kebanyakan kasus, pengujian yang dipercepat tidak mengubah fisika kegagalan, tetapi menggeser waktu pengamatan. Pergeseran antara kondisi yang dipercepat dan penggunaan dikenal sebagai 'derating'.

Pengujian yang sangat dipercepat merupakan bagian penting dari uji kualifikasi berbasis JEDEC. Pengujian di bawah ini mencerminkan kondisi yang sangat dipercepat berdasarkan spesifikasi JEDEC JESD47. Jika produk lulus uji ini, perangkat dapat diterima untuk sebagian besar kasus penggunaan.

Siklus Suhu

Menurut standar JESD22-A104, siklus suhu (TC) membuat unit mengalami transisi suhu tinggi dan rendah yang ekstrem di antara keduanya. Pengujian dilakukan dengan mendaur ulang paparan unit terhadap kondisi ini selama sejumlah siklus yang telah ditentukan.

Umur Operasi Suhu Tinggi (HTOL)

HTOL digunakan untuk menentukan keandalan perangkat pada suhu tinggi saat beroperasi. Pengujian biasanya dilakukan dalam jangka waktu yang lama sesuai dengan standar JESD22-A108.

Bias Suhu Kelembaban/Bias Uji Stres yang Sangat Dipercepat (BHAST)

Menurut standar JESD22-A110, THB dan BHAST memaparkan perangkat pada kondisi suhu tinggi dan kelembapan tinggi saat berada di bawah bias tegangan dengan tujuan mempercepat korosi di dalam perangkat. THB dan BHAST memiliki tujuan yang sama, tetapi kondisi BHAST dan prosedur pengujian memungkinkan tim keandalan untuk menguji jauh lebih cepat daripada THB.

Autoklaf/HAST Tidak Bias

Autoclave dan HAST yang Tidak Bias menentukan keandalan perangkat dalam kondisi suhu dan kelembapan tinggi. Seperti THB dan BHAST, pengujian ini dilakukan untuk mempercepat korosi. Namun, tidak seperti pengujian tersebut, unit tidak diberi tekanan di bawah bias.

Penyimpanan Suhu Tinggi

HTS (juga disebut Bake atau HTSL) berfungsi untuk menentukan keandalan jangka panjang perangkat di bawah suhu tinggi. Tidak seperti HTOL, perangkat tidak berada dalam kondisi operasi apa pun selama pengujian.

Pelepasan Elektrostatik (ESD)

Muatan statis adalah muatan listrik yang tidak seimbang saat diam. Muatan statis biasanya terjadi karena permukaan isolator saling bergesekan atau terpisah; satu permukaan memperoleh elektron, sementara permukaan lainnya kehilangan elektron. Hasilnya adalah kondisi listrik yang tidak seimbang yang dikenal sebagai muatan statis.

Ketika muatan statis berpindah dari satu permukaan ke permukaan lain, muatan tersebut menjadi Pelepasan Muatan Elektrostatik (ESD) dan bergerak di antara kedua permukaan tersebut dalam bentuk petir mini.

Ketika muatan statis bergerak, ia menjadi arus yang dapat merusak atau menghancurkan oksida gerbang, lapisan logam, dan sambungan.

JEDEC menguji ESD dengan dua cara berbeda:

1. Mode Tubuh Manusia (HBM)

Tegangan tingkat komponen dikembangkan untuk mensimulasikan aksi tubuh manusia yang melepaskan muatan statis yang terkumpul melalui perangkat ke tanah.

2. Model Perangkat yang Dibebankan (CDM)

Tegangan tingkat komponen yang mensimulasikan peristiwa pengisian dan pengosongan yang terjadi pada peralatan dan proses produksi, sesuai spesifikasi JEDEC JESD22-C101.