芯片可靠性测试是确保半导体产品在规定的使用条件下和预期寿命内能够正常工作的重要环节。这些测试旨在评估芯片在各种环境和工作条件下的性能和耐久性，以确保它们能够承受实际应用中可能遇到的各种应力。以下是一些常见的芯片可靠性测试类型：
1.温度循环测试（Thermal Cycling）：
•将芯片暴露在极端温度变化下，以模拟产品在不同环境温度下的使用情况。
2.高低温测试（High/Low Temperature Test）：
•在极端高温和低温条件下测试芯片的性能，以确保它们在极端气候下也能正常工作。
3.湿热测试（Humidity Test）：
•测试芯片在高湿度环境下的性能，以评估湿气对芯片性能的影响。
4.热冲击测试（Thermal Shock）：
•快速改变芯片的温度，以模拟快速的温度变化对芯片的影响。
5.机械应力测试（Mechanical Stress Test）：
•包括弯曲测试、振动测试和冲击测试，以评估物理冲击对芯片的影响。
6.电应力测试（Electrical Stress Test）：
•测试芯片在过电压、过电流等电应力条件下的性能。
7.寿命测试（Life Test）：
•长时间运行芯片，以评估其在长期使用中的性能和耐久性。
8.加速老化测试（Accelerated Aging Test）：
•通过提高温度、湿度或其他环境因素，加速芯片老化过程，以预测其长期可靠性。
9.化学耐久性测试（Chemical Durability Test）：
•测试芯片对化学物质的抵抗力，如腐蚀性气体或液体。
10.封装完整性测试（Package Integrity Test）：
•确保芯片封装能够保护内部电路不受外界环境的影响。
11.静电放电（ESD）测试：
•模拟静电放电对芯片的影响，以评估其抗静电能力。
12.辐射测试（Radiation Test）：
•对芯片进行辐射暴露，以评估其在辐射环境下的性能。
这些测试对于确保芯片的可靠性至关重要，尤其是在汽车、航空航天、军事和工业等对可靠性要求极高的领域。通过这些测试，制造商可以识别和解决潜在的可靠性问题，提高产品的质量和市场竞争力。
芯片可靠性测试中需要模拟的环境因素包括：
1.温度因素：
•高温、低温测试：模拟芯片在极端高温和低温条件下的性能表现，以评估其耐温范围和稳定性。
•温度循环测试：在高温和低温之间循环变化温度，评估封装在反复的温度变化下的可靠性。
5.湿度因素：
•湿热试验：模拟高湿度环境，检测半导体在高湿条件下的性能表现，测试半导体器件的防潮性能。
•温湿度偏压测试（HAST）：在高温（例如130°C）、高湿（85% RH）和电气偏压条件下测试，持续时间为数百小时，检测封装是否出现腐蚀、氧化或其他化学损伤。
3.机械应力：
•机械冲击和振动测试：评估封装在机械应力下的可靠性，模拟运输和实际使用过程中可能遇到的振动和冲击。
4.盐雾环境：
•盐雾试验箱：模拟海洋环境，检测半导体在盐雾环境下的耐腐蚀性能，评估在恶劣环境下使用的半导体产品的可靠性。
5.综合环境因素：
•综合环境试验箱：能模拟温度、湿度、振动、盐雾等多种环境因素，对半导体器件进行全面的环境适应性测试。
6.压力因素：
•压力循环测试（PCT）：评估MCU芯片在高湿高压环境下的耐久力和可靠性，将芯片暴露在高温（121°C）、高湿（100%RH）和高压（2个大气压）的环境中。
7.电磁干扰：
•评估芯片在电磁干扰环境下的性能和稳定性。
8.辐射因素：
•评估芯片在辐射环境下的性能，特别是在航空航天、军事等领域的应用。
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大类 |
项目介绍 |
测试要求 |
| 盐雾测试 |
盐雾试验模拟的是海洋或潮湿地区气候的环境，用于考核产品、材料及其防护层抗盐雾腐蚀的能力。有盐雾试验和交变盐雾两种试验。常用于在特殊条件下的质量评估、失效验证。 |
测试范围：NSS,AASS,CASS测试参数：900*600mm测试参数：1 m3测试范围：NSS测试参数：2400*1500mm |
| 防尘防水试验/IP等级 |
防尘防水试验/IP等级主要针对在户外或使用环境恶劣的电子产品及设备，表示法为IPXX，第一位特征数字所表示的防止接近危险部件和防止固体异物进入的防护等级，第二位特征数字所表示的防止水进入的防护等级。 |
测试范围：IP XX测试参数：防尘: 1~4X防尘: 5~6X防水: X1~7 |
| 高温试验 |
高温对产品有很多影响，如老化、氧化、化学变化、热扩散、电迁移、金属迁移、熔化、汽化变形等，通常周围环境每上升10℃，产品寿命就会减少到四分之一；当周围环境温度上升20℃，产品寿命就会减少一半，产品寿命遵循“10℃规则”，因而高温试验作为最常用的试验，用于元器件和整机的筛选、老化试验、寿命试验、加速寿命试验，同时在失效分析的验证上起重要作用。 |
测试范围：＜200℃测试参数：小于1m3 16m3 |
| UV紫外光老化试验 |
用于模拟对阳光、潮湿和温度对材料的破坏作用;材料老化包括褪色、失光、强度降低、开裂、剥落、粉化和氧化等。 |
测试范围：UVA340/UVB313/ UVA351测试参数：单个样品尺寸为6*9cm |
| 低温试验 |
低温对产品有很多影响，如脆化、结冰、粘度增大、固化、机械强度的降低及物理性收缩等， 低温试验用于考核产品在低温环境下贮存和使用的适应性，常用于产品在开发阶段的型式试验、元器件的筛选试验等。 |
测试范围：0℃~ -70℃测试参数：小于1m3 1m3 18.9m3测试范围：-40℃~ -70℃测试参数：无要求 |
| 冷热冲击试验 |
温度冲击的试验目的是为了在较短的时间内确认产品特性的变化，以及由于构成元器件的异种材料热膨胀系数不同而造成的故障问题。这些变化可以通过将元器件迅速交替地暴露于超高温和超低温的试验环境中观察到。冷热冲击不同于环境模拟试验，它是通过冷热温度冲击发现常温状态下难以发现的潜在故障。 |
测试范围：温度: -75~220℃转换时间，＜10秒测试参数：770*650*610mm |
| 快速温度变化试验 |
快速温变是规定了温度变化速率的温度变化，常常模拟昼夜温差大的地区环境，也可用于寿命试验，用以考核元器件或产品的外观、机械性能及电气性能。 |
测试范围：温度:-70℃~150℃测试参数：温度变化速率≤10℃/分钟温度变化速率10~25℃/分钟 |
| 交变湿热试验 |
交变湿热是模拟热带雨林的环境，确定产品和材料在温度变化，产品表面凝露时的使用和贮存的适应性。常用于寿命试验、评价试验和综合试验。 |
测试范围：温度：-70℃~180℃湿度：5%~98%测试参数：小于1m3 1m3 18.9m3湿度＜20%（只能用C340的箱子，低温度≥-40℃） |
| 恒温恒湿试验 |
产品失效原因湿度的影响占40%以上，因此湿度试验在环境试验中是必不可少的。常用于寿命试验、评价试验和综合试验，同时在失效分析上起重要作用。尤其对含有树脂材料的产品在产品研发和质量评估时该试验是必须的。常做的双85指的就是温度85℃，湿度85%RH。 |
温度/湿度环境、温度驻留时间测试范围：温度：-70℃~180℃湿度：5%~98%测试参数：小于1m3 1m3 18.9m3湿度＜20% |
| 气体腐蚀试验 |
气体腐蚀主要应用于接触点和连接件，试验后的评定标准是接触电阻变化，其次是外观变化。主要的腐蚀气体为二氧化硫、硫化氢、二氧化氮、氯气，可依据使用环境选择一种或多种气体进行试验。 |
测试范围：SO2/ H2S/ NO2/Cl2 浓度：0.01~100ppm；温度：0℃~90℃ ；湿度：10%~98%测试参数：870*735*520mm |
| 低气压试验 |
低气压试验箱主要用于航空、航天、信息、电子等领域，确定仪器仪表、电工产品、材料、零部件、设备在低气压、高温、低温单项或同时作用下的环境适应性与可靠性试验。 |
测试范围：压力:常压~10KPa温度：常温~200℃测试参数：1立方 |
| 臭氧测试 |
臭氧测试适用于适用于测试橡胶制品非金属材料、有机材料（如：涂料、油漆、橡胶、塑胶、及其制品）的耐臭氧老化性能和老化龟裂试验。 |
测试范围：浓度: 0~500pphm温度: 室温~50℃测试参数：550*500*700mm |
| 高压蒸煮（HAST） |
高压蒸煮试验采用高压高湿条件，考核塑料封装的半导体集成电路等电子器件的综合影响，是用高加速的试验方式评价电子产品耐湿热的能力，常用于产品开发、质量评估、失效验证。 |
测试范围：温度：105~142.9℃湿度：75%~100%压力：0.02~0.186Mpa测试参数：400*280*270mm |
| 氙灯老化/太阳辐射 |
用模拟全阳光光谱的氙弧灯来再现不同环境下存在的破坏性光波，可以为科研、产品开发和质量控制提供相应的环境模拟和加速试验。 |
测试范围：黑板温度范围为25℃~90℃测试参数：XE-3-HSC |
以下是芯片可靠性测试所需的设备清单：
.测试机（ATE, Automatic Test Equipment）：用于检测芯片功能和性能。
.分选机（Handler）：用于自动传送被测芯片至测试工位，并与测试机配合使用。
.探针台（Wafer Prober）：与测试机配合于晶圆制造工序，用于晶圆检测环节。
.老化板：支持所有电源应用IC，具备I/O和时钟频率支持，以及引脚之间串音控制。
.老化分选机：用于老化板（BIB）的装卸。
.老化装卸机（BLU）：支持全部主流封装类型，具备高效输入和输出。
.负载板：包括PCB、PCB宽度、每引脚电流能力、引脚之间串音、对工具的RFID监控、温度容限和线路阻抗。
.测试接触器：具备每引脚电流能力、每DUT的引脚数量、引脚场平整度、引脚之间串音/隔离/屏蔽和温度容限。
.系统级测试仪：具备高时钟频率开发I/O、最大插槽数量、最大I/O通道数量和开发电源。
.系统级测试板：支持DUT功率输出、I/O和时钟频率，以及引脚之间串音控制。
.高低温交变湿热箱：用于模拟产品在气候环境温湿组合条件下的适应能力。
.恒温恒湿箱：用于测试材料在恒温恒湿条件下的性能。
.绝缘电阻劣化离子迁移评估系统：用于评估电子装配与材料的正确性和可靠性。
.多通道测试系统：用于同时测试多个芯片。
.温度循环箱TC：用于温度循环测试。
.温度冲击箱TS：用于冷热冲击测试。
.盐雾试验机：用于考核材料及其防护层的盐雾腐蚀能力。
.高压老化机：用于高压、高温、湿热等加速寿命信赖性试验。
这些设备覆盖了从晶圆制造到封装测试的各个环节，确保芯片在各种环境和工作条件下的性能和耐久性。
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