Betrouwbaarheidstest waarbij producten zonder aangelegde spanning op hoge temperatuur worden gehouden om de degradatie van wirebondverbindingen, het gegevensbehoud van niet-vluchtig geheugen en vergelijkbare effecten te beoordelen. Ook HTS of HTSL genoemd.
Japanse benaming: 高温放置試験(高温保存試験)
Vakgebied: Betrouwbaarheid
Bij de opslagtest bij hoge temperatuur worden producten zonder aangelegde spanning in een oven op hoge temperatuur geplaatst, en worden hun elektrische eigenschappen voor, tijdens en na de test vergeleken. De test heet ook high temperature storage (HTS) of high temperature storage life (HTSL). In JEDEC-standaarden (de JESD22-reeks) en elders is bijvoorbeeld 1000 uur bij 150 °C een typische conditie, en sommige producten of standaarden gebruiken hogere temperaturen gedurende kortere tijd. Omdat er geen spanning of signalen worden aangelegd, is de apparatuur eenvoudig, kunnen veel monsters tegelijk worden getest en kan degradatie die alleen door temperatuur wordt veroorzaakt, worden geïsoleerd.
Een typisch doel zijn de verbindingen die door wirebonden ontstaan. Waar een gouddraad op een aluminium pad aansluit, groeien bij hoge temperatuur intermetallische goud-aluminiumverbindingen, en wanneer het verschil in diffusiesnelheid holtes (Kirkendall-holtes) veroorzaakt, stijgt de weerstand van de verbinding of laat de bond los. Bij koperen wirebonds zijn de groei van intermetallische verbindingen en corrosie eveneens belangrijk om te beoordelen. Opslag bij hoge temperatuur wordt verder gebruikt om de thermische degradatie van materialen zoals mold compound en die-attachmateriaal te beoordelen, evenals het gegevensbehoud van niet-vluchtig geheugen.
HTOL (high temperature operating life) laat onderdelen bij hoge temperatuur onder spanning werken en versnelt dus ook degradatie door elektrisch veld of stroom, zoals TDDB en elektromigratie. De opslagtest bij hoge temperatuur legt geen spanning aan en kan die mechanismen dus niet beoordelen, maar kan in ruil daarvoor de degradatie door temperatuur alleen afzonderen. De temperatuur-vochtigheid-biastest (THB) versnelt corrosie met vochtigheid en spanning, en de temperatuurcyclustest brengt rek aan door temperatuurwisselingen. Omdat elk op andere storingen is gericht, worden ze bij kwalificatie gecombineerd. Het opslagtemperatuurbereik in een datasheet bepaalt waar onderdelen mogen worden bewaard en staat los van testcondities.
In flashgeheugen en EEPROM lekt lading die op een floating gate of in een charge-trap-laag is opgeslagen, sneller weg bij hogere temperatuur. Beschreven producten worden daarom op hoge temperatuur bewaard om te controleren of ze na een vastgestelde tijd nog correct worden gelezen. Omdat herhaald herschrijven de isolatielagen aantast en ladingsverlies vergemakkelijkt, is het gebruikelijk de onderdelen eerst met een endurancetest te verslijten en ze daarna te bakken. De resultaten worden met het Arrheniusmodel en een voor het faalmechanisme aangenomen activeringsenergie omgerekend naar de bewaartijd bij gebruikstemperatuur, maar de aanname kan het resultaat sterk veranderen.
Een opslagtest bij hoge temperatuur houdt onderdelen alleen zonder spanning op hoge temperatuur en beoordeelt degradatie door temperatuur alleen. HTOL laat onderdelen bij hoge temperatuur onder spanning werken en versnelt dus ook degradatie door elektrisch veld en stroom.
Bijvoorbeeld 1000 uur bij 150 °C is een typische conditie. De werkelijke temperatuur en tijd hangen af van de toepasselijke standaard, de packagematerialen en de temperatuurklasse van het product, en soms worden hogere temperaturen gedurende kortere tijd gebruikt.
Onder meer HTOL, dat onderdelen onder temperatuur en spanning laat werken; de opslagtest bij hoge temperatuur, die alleen temperatuur aanbrengt; de temperatuur-vochtigheid-biastest (THB) en HAST, die temperatuur, vochtigheid en spanning aanbrengen; en de temperatuurcyclustest, die temperatuurwisselingen herhaalt. Elk versterkt de belastingen die storingen veroorzaken, zodat levensduur en uitvalpercentage in korte tijd kunnen worden beoordeeld.
Arrheniusmodel Badkuipcurve (bathtub curve) Elektromigratie ESD (elektrostatische ontlading) FIT Hot-carrierinjectie (HCI) HTOL (high temperature operating life) Latch-up MTTF (gemiddelde tijd tot uitval) NBTI