試驗?zāi)康?/span>

高溫存儲壽命試驗（HTSL）是評估半導(dǎo)體芯片在高溫?zé)o電應(yīng)力條件下長期存儲可靠性的核心測試方法，主要目的包括：

1.  篩選材料缺陷：暴露封裝材料（如塑封料、鍵合線）熱退化、金屬遷移等潛在問題。

2.  驗證性能穩(wěn)定性：檢測芯片電參數(shù)（漏電流、閾值電壓等）在高溫存儲后的漂移。

3.  工藝優(yōu)化指導(dǎo)：評估封裝工藝（如鈍化層、鍵合技術(shù)）的耐高溫能力。

核心標(biāo)準(zhǔn)

1. 國際標(biāo)準(zhǔn)

● JEDEC JESD22-A103E：通用高溫存儲測試規(guī)范，定義測試條件、失效判據(jù)及數(shù)據(jù)記錄要求。

● IEC 60749-6：半導(dǎo)體器件機械與氣候試驗方法，明確高溫存儲試驗流程。

● AEC-Q100（車規(guī)級）：針對車用芯片的嚴(yán)苛要求，例如：溫度等級：0級（175℃/1000h）、1級（150℃/1000h）等，根據(jù)封裝類型（塑封/陶瓷）調(diào)整條件。

○ 接受標(biāo)準(zhǔn)：0失效（45個樣品來自同一批次）。

2. 中國標(biāo)準(zhǔn)

● GB/T 4937.42-2023：涵蓋半導(dǎo)體器件溫濕度貯存試驗方法。

測試方法與流程

1. 測試條件

● 溫度范圍：塑封器件：125℃~175℃（150℃/1000h為車規(guī)常用條件）。

○ 陶瓷封裝：200℃/72h或250℃/10h（耐高溫性能更優(yōu)）。

● 持續(xù)時間：標(biāo)準(zhǔn)1000小時（約42天），車規(guī)級可能延長至2000小時 。

2. 關(guān)鍵步驟

1.  預(yù)處理：清潔樣品并記錄初始電參數(shù)（如漏電流、閾值電壓）。

a.  非易失性存儲器：需預(yù)先寫入數(shù)據(jù)并驗證完整性。

2.  高溫存儲：芯片置于恒溫箱中，無電應(yīng)力施加，僅通過高溫加速材料老化。

3.  中間監(jiān)測：在168h、500h等節(jié)點暫停測試，檢測電性能變化趨勢。

4.  最終測試：存儲結(jié)束后168小時內(nèi)完成電性能測試，對比參數(shù)漂移。

3. 失效判定

● 電性能失效：閾值電壓偏移>10%、漏電流超標(biāo)或功能異常。

● 機械損傷：封裝開裂、鍵合點空洞（非夾具或搬運導(dǎo)致）。

● 特殊要求：非易失性存儲器需驗證數(shù)據(jù)保留能力（如數(shù)據(jù)寫入/讀取完整性）。

設(shè)備要求

1.  高溫試驗箱：溫度范圍：-70℃~250℃，精度±0.5℃（高溫段）。

a.  均勻度：±2℃（符合GB/T 4937.42）。

2.  輔助設(shè)備：參數(shù)測試儀：如Keysight B1500A，用于高精度電性能測量。

a.  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：實時記錄溫度、時間等參數(shù)，支持自動化分析。

行業(yè)應(yīng)用與案例

1.  車規(guī)級IGBT模塊：150℃存儲1000小時后，鍵合點剪切力下降需控制在15%以內(nèi)，否則需優(yōu)化焊接工藝。

2.  存儲芯片（NAND Flash）：85℃存儲后數(shù)據(jù)保持能力下降超過規(guī)格，需改進浮柵氧化層質(zhì)量。

3.  SiC功率器件：175℃存儲驗證封裝材料抗熱分解能力，確保高溫可靠性。