JEDEC半导体可靠度测试与规范

作者:江志宏

说明：JEDEC半导体业界的一个标准化组织，制定固态电子方面的工业标准(半导体、记忆体)，成立超过50年是一个全球性的组织，他所制订的标准是很多产业都能够接手与采纳的，而且它的技术资料很多都是是开放不收费的，只有部分资料需要收费，所以有需要都可以到官方网站注册下载，内容包含了专业术语的定义、产品的规格、测试方法、可靠度试验要求..等涵盖内容非常广。
JEDEC规范查询与下载网址：https://www.jedec.org/

JEP122G-2011半导体元件的失效机制和模型

说明：加速寿命试验用于提早发现半导体潜在故障原因，并估算可能的失效率透过本章节提供相关活化能与加速因子公式，用于加速寿命测试下进行估算与故障率统计。
推荐设备：THS、TSC、ATSK、HAST、SIR

JEP150.01-2013与组装固态表面安装组件相关的应力测试驱动失效机理

说明：GBA、LCC贴合在PCB上，采用一组较常使用的加速可靠度测试，用来评鑑生产工艺与产品的散热，找出潜在的故障机制，或是可能造成错误失败的任何原因。
推荐设备：THS、TSC、HAST、ATSK

JESD22-A100E-2020循环温湿度偏压表面凝结寿命试验

说明：透过温度循环+湿度+通电偏压，来测试非密封封装的固态器件在潮湿环境中的可靠度，这个测试规范采用[温度循环+湿度+通电偏压]的手法，可以加速水分子通过外部保护材料(密封剂)与通过金属导体之间的界面保护层来渗透，这样的测试会让表面产生结露，可以用来确认待测品表面的腐蚀与迁移现象。
推荐设备：THS

JESD22-A101D.01-2021稳态温湿度偏置寿命测试

说明：本标准规定了在施加偏压的条件下进行温度-湿度寿命测试的定义方法和条件，该测试用来评估潮湿环境中非气密包装的固态设备可靠性(如:密封IC器件)，
采用高温和高湿条件以加速水分通过外部的保护材料(密封剂或密封)，或沿着外部保护涂层与导体与其他穿过部件之间的界面渗透。
推荐设备：THS

JESD22-A102E-2015封装IC无偏压PCT试验

说明：用来评价非气密封装器件在水汽凝结或饱和水汽环境下抵御水汽的完整性，样品在高压下处于凝结的、高湿度环境中，以使水汽进入封装体内，暴露出封装中的弱点，如分层和金属化层的腐蚀。该试验用来评价新的封装结构或封装体中材料、设计的更新。应该注意，在该试验中会出现一些与实际应用情况不符的内部或外部失效机制。由于吸收的水汽会降低大多数聚合物材料的玻璃化转变温度，当温度高于玻璃化转变温度时，可能会出现非真实的失效模式。
推荐设备：HAST

JESD22-A104F-2020温度循环

说明：温度循环(TCT)测试是让IC零件经受极高温和极低温之间，来回温度转换的可靠度测试，进行该测试时将IC零件重复暴露于这些条件下，经过指定的循环次数，过程成被要求其指定升降温的温变率(℃/min)，另外需确认温度是否有效渗透到测试品内部。
推荐设备：TSC

JESD22-A105D-2020功率和温度循环

说明：本测试适用于受温度影响的半导体元器件，过程中需要在指定高低温差条件下，开启或关闭测试电源，温度循环还有电源测试，是确认元器件的承受能力，目的是模拟实际会遇到的最差状况。
推荐设备：TSC

JESD22-A106B.01-2016温度冲击

说明：进行此温度冲击测试，是为了确定半导体元器件，对于突然暴露在极端高低温条件下的抵抗力及影响，此试验其温变率过快并非模拟真正实际使用情况，其目的是施加较严苛的应力于半导体元器件上，加速其脆弱点的破坏，找出可能的潜在性损害。
推荐设备：TSC、ATSK

JESD22-A110E-2015有偏压的HAST高度加速寿命试验

说明：依据JESD22-A110规范，THB和BHAST都是进行元器件高温高湿的试验，而且试验过程需要施加偏压，目的是加速元器件腐蚀，而BHAST与THB的差别在于可以有效的缩短原本进行THB试验所需的试验时间
推荐设备：HAST

JESD22A113I塑料表面贴装器件的可靠性测试之前的预处理

说明：针对非密闭SMD零件，在电路板组装过程，因为本身会因为封装水气导致SMD出现损坏，预处理可以模拟在组装过程可能出现的可靠度问题，透过此规范的测试条件找出SMD与PCB在回流銲组装的潜在瑕疵。
推荐设备：THS、TSC

JESD22-A118B-2015无偏压高速加速寿命试验

说明：评估非气密性封装元件在无偏压条件下抗潮湿能力，确认其耐湿性、坚固性与加速腐蚀及加老化，可以做为类似JESD22-A101测试但是测试温度更高，此试验为采用非结露温度与湿度条件，进行高度加速寿命试验，本试验须能控制压力锅体内的升降温速度与降温时的湿度
推荐设备：HAST

JESD22-A119A-2015低温存储寿命试验

说明：在不加任何偏压情况下，借由模拟低温环境评定产品于长时间承受与对抗低温的能力，此试验过程不施加偏压，试验结束后回到常温才能够进行电性测试
推荐设备：THS

JESD22-A122A-2016功率循环测试

说明：提供固态元件封装功率循环测试标准与方法，透过偏压的开关週期会造成封装体内温度分布不均匀(PCB、连接器、散热器)，还有模拟待机睡眠模式与全载运转，并作为固态元件封装的相关连结的生命週期测试，此试验可补充与增加JESD22-A104或JESD22-A105的测试结果，此试验无法模拟严苛的环境如：引擎室或飞机与太空梭。
推荐设备： TSC