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JEDEC半導體可靠度測試與規範

作者:江志宏

說明:JEDEC半導體業界的一個標準化組織,制定固態電子方面的工業標準(半導體、記憶體),成立超過50年是一個全球性的組織,他所制訂的標準是很多產業都能夠接手與採納的,而且它的技術資料很多都是是開放不收費的,只有部分資料需要收費,所以有需要都可以到官方網站註冊下載,內容包含了專業術語的定義、產品的規格、測試方法、可靠度試驗要求..等涵蓋內容非常廣。
JEDEC規範查詢與下載網址:https://www.jedec.org/

JEP122G-2011半導體元件的失效機制和模型

說明:加速壽命試驗用於提早發現半導體潛在故障原因,並估算可能的失效率透過本章節提供相關活化能與加速因子公式,用於加速壽命測試下進行估算與故障率統計。
推薦設備:THSTSCATSKHASTSIR

JEP150.01-2013與組裝固態表面安裝組件相關的應力測試驅動失效機理

說明:GBA、LCC貼合在PCB上,採用一組較常使用的加速可靠度測試,用來評鑑生產工藝與產品的散熱,找出潛在的故障機制,或是可能造成錯誤失敗的任何原因。
推薦設備:THSTSCHASTATSK

JESD22-A100E-2020循環溫濕度偏壓表面凝結壽命試驗

說明:透過溫度循環+濕度+通電偏壓,來測試非密封封裝的固態器件在潮濕環境中的可靠度,這個測試規範採用[溫度循環+濕度+通電偏壓]的手法,可以加速水分子通過外部保護材料(密封劑)與通過金屬導體之間的界面保護層來滲透,這樣的測試會讓表面產生結露,可以用來確認待測品表面的腐蝕與遷移現象。
推薦設備:THS

JESD22-A101D.01-2021穩態溫濕度偏置壽命測試

說明:本標準規定了在施加偏壓的條件下進行溫度-濕度壽命測試的定義方法和條件,該測試用來評估潮濕環境中非氣密包裝的固態設備可靠性(如:密封IC器件),
採用高溫和高濕條件以加速水分通過外部的保護材料(密封劑或密封),或沿著外部保護塗層與導體與其他穿過部件之間的界面滲透。
推薦設備:THS

JESD22-A102E-2015封裝IC無偏壓PCT試驗

說明:用來評價非氣密封裝器件在水汽凝結或飽和水汽環境下抵禦水汽的完整性,樣品在高壓下處於凝結的、高濕度環境中,以使水汽進入封裝體內,暴露出封裝中的弱點,如分層和金屬化層的腐蝕。該試驗用來評價新的封裝結構或封裝體中材料、設計的更新。應該注意,在該試驗中會出現一些與實際應用情況不符的內部或外部失效機制。由於吸收的水汽會降低大多數聚合物材料的玻璃化轉變溫度,當溫度高於玻璃化轉變溫度時,可能會出現非真實的失效模式。
推薦設備:HAST


JESD22-A104F-2020溫度循環

說明:溫度循環(TCT)測試是讓IC零件經受極高溫和極低溫之間,來回溫度轉換的可靠度測試,進行該測試時將IC零件重複暴露於這些條件下,經過指定的循環次數,過程成被要求其指定升降溫的溫變率(℃/min),另外需確認溫度是否有效滲透到測試品內部。
推薦設備:TSC

JESD22-A105D-2020功率和溫度循環

說明:本測試適用於受溫度影響的半導體元器件,過程中需要在指定高低溫差條件下,開啟或關閉測試電源,溫度循環還有電源測試,是確認元器件的承受能力,目的是模擬實際會遇到的最差狀況。
推薦設備:TSC

JESD22-A106B.01-2016溫度衝擊

說明:進行此溫度衝擊測試,是為了確定半導體元器件,對於突然暴露在極端高低溫條件下的抵抗力及影響,此試驗其溫變率過快並非模擬真正實際使用情況,其目的是施加較嚴苛的應力於半導體元器件上,加速其脆弱點的破壞,找出可能的潛在性損害。
推薦設備:TSCATSK

JESD22-A110E-2015有偏壓的HAST高度加速壽命試驗

說明:依據JESD22-A110規範,THB和BHAST都是進行元器件高溫高濕的試驗,而且試驗過程需要施加偏壓,目的是加速元器件腐蝕,而BHAST與THB的差別在於可以有效的縮短原本進行THB試驗所需的試驗時間
推薦設備:HAST

JESD22A113I塑料表面貼裝器件的可靠性測試之前的預處理

說明:針對非密閉SMD零件,在電路板組裝過程,因為本身會因為封裝水氣導致SMD出現損壞,預處理可以模擬在組裝過程可能出現的可靠度問題,透過此規範的測試條件找出SMD與PCB在回流銲組裝的潛在瑕疵。
推薦設備:THSTSC

JESD22-A118B-2015無偏壓高速加速壽命試驗

說明:評估非氣密性封裝元件在無偏壓條件下抗潮濕能力,確認其耐濕性、堅固性與加速腐蝕及加老化,可以做為類似JESD22-A101測試但是測試溫度更高,此試驗為採用非結露溫度與濕度條件,進行高度加速壽命試驗,本試驗須能控制壓力鍋體內的升降溫速度與降溫時的濕度
推薦設備:HAST

JESD22-A119A-2015低溫存儲壽命試驗

說明:在不加任何偏壓情況下,藉由模擬低溫環境評定產品於長時間承受與對抗低溫的能力,此試驗過程不施加偏壓,試驗結束後回到常溫才能夠進行電性測試
推薦設備:THS


JESD22-A122A-2016功率循環測試

說明:提供固態元件封裝功率循環測試標準與方法,透過偏壓的開關週期會造成封裝體內溫度分佈不均勻(PCB、連接器、散熱器),還有模擬待機睡眠模式與全載運轉,並作為固態元件封裝的相關連結的生命週期測試,此試驗可補充與增加JESD22-A104或JESD22-A105的測試結果,此試驗無法模擬嚴苛的環境如:引擎室或飛機與太空梭。
推薦設備: TSC

JESD94B-2015 特定應用資格使用基於知識的測試方法

說明:使用相關可靠度測試手法針對設備進行測試,提供了可以擴展的方法到其他故障機制和測試環境,並使用相關壽命模型推估壽命
推薦設備:THSTSCHAST

 

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