Essai de fiabilité qui maintient des produits à haute température sans tension appliquée pour évaluer la dégradation des liaisons par fil, la rétention des données des mémoires non volatiles et d'autres effets similaires. On l'appelle aussi HTS ou HTSL.
Nom japonais: 高温放置試験(高温保存試験)
Domaine: Fiabilité
L'essai de stockage à haute température place des produits sans tension dans une étuve à haute température et compare leurs caractéristiques électriques avant, pendant et après l'essai. On l'appelle aussi high temperature storage (HTS) ou high temperature storage life (HTSL). Dans les normes JEDEC (série JESD22) et ailleurs, 1000 heures à 150 °C, par exemple, constituent une condition typique, et certains produits ou normes utilisent des températures plus élevées pendant des durées plus courtes. Comme aucune tension ni aucun signal n'est appliqué, l'équipement est simple, de nombreux échantillons peuvent être testés à la fois, et la dégradation due à la seule température peut être isolée.
Une cible typique est la liaison réalisée par câblage par fil. Là où un fil d'or rejoint un plot en aluminium, des composés intermétalliques or-aluminium croissent à haute température, et lorsque la différence des vitesses de diffusion crée des cavités (cavités de Kirkendall), la résistance de la liaison augmente ou la soudure se décolle. Pour les liaisons en fil de cuivre, la croissance des intermétalliques et la corrosion sont aussi des points importants à évaluer. Le stockage à haute température sert en outre à évaluer la dégradation thermique de matériaux comme le composé de moulage et la colle de report de puce, ainsi que la rétention des données d'une mémoire non volatile.
Le HTOL (essai de durée de vie en fonctionnement à haute température) fait fonctionner les pièces à haute température sous tension et accélère donc aussi la dégradation due au champ électrique ou au courant, comme le TDDB et l'électromigration. L'essai de stockage à haute température n'applique aucune tension et ne peut donc pas évaluer ces mécanismes, mais il permet en échange d'isoler la dégradation due à la seule température. L'essai température-humidité-polarisation (THB) accélère la corrosion par l'humidité et la tension, et l'essai de cyclage thermique applique des déformations par variations de température. Comme chacun vise des défaillances différentes, la qualification les combine. La plage de température de stockage d'une fiche technique indique où les pièces peuvent être stockées et n'a rien à voir avec les conditions d'essai.
Dans la mémoire flash et l'EEPROM, la charge stockée sur une grille flottante ou dans une couche de piégeage de charges fuit plus vite à température plus élevée. Des produits programmés sont donc stockés à haute température pour vérifier qu'ils se lisent encore correctement après une durée fixée. Comme les réécritures répétées dégradent les isolants et facilitent la perte de charge, on commence généralement par user les pièces avec un essai d'endurance avant de les étuver. Les résultats sont convertis en durée de rétention à la température d'utilisation avec le modèle d'Arrhenius, en supposant une énergie d'activation pour le mécanisme de défaillance, mais cette hypothèse peut fortement changer le résultat.
Un essai de stockage à haute température se contente de maintenir les pièces à haute température sans tension et évalue la dégradation due à la seule température. Le HTOL fait fonctionner les pièces à haute température sous tension et accélère donc aussi la dégradation due au champ électrique et au courant.
1000 heures à 150 °C, par exemple, constituent une condition typique. La température et la durée réelles dépendent de la norme applicable, des matériaux du boîtier et de la classe de température du produit, et l'on utilise parfois des températures plus élevées pendant des durées plus courtes.
On trouve le HTOL, qui fait fonctionner les pièces sous température et tension ; l'essai de stockage à haute température, qui n'applique que la température ; l'essai température-humidité-polarisation (THB) et le HAST, qui appliquent température, humidité et tension ; et l'essai de cyclage thermique, qui répète des variations de température. Chacun intensifie les contraintes à l'origine des défaillances afin d'évaluer la durée de vie et le taux de défaillance en peu de temps.
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