什麼是高溫儲存試驗(HTS)

不施加電壓,將產品持續置於高溫,以評估打線接合接點的劣化與非揮發性記憶體的資料保存等的可靠度試驗。也稱為 HTS 或 HTSL。

日文名稱: 高温放置試験(高温保存試験)

「高溫儲存試驗(HTS)」出現在1領域的1道練習題中(可靠度等)。

這個名詞所屬的領域: 可靠度

只施加溫度的試驗

高溫儲存試驗是不施加電壓,將產品放入恆溫槽保持在高溫,並於試驗前後與期間比較電氣特性的試驗。英文稱為 high temperature storage(HTS)或 high temperature storage life(HTSL)。在 JEDEC 的標準(JESD22 系列)等之中,例如 150 °C、1000 小時是代表性的條件,依產品或標準不同,也可能以更高的溫度縮短時間。由於不施加電壓與訊號,設備簡單,可一次試驗許多試料,並能單獨評估僅由溫度造成的劣化。

所針對的失效機制

代表性的對象是打線接合的接點。在金線與鋁焊墊的接點,高溫下會生成金鋁介金屬化合物,若因擴散速度的差異而產生空孔(柯肯達爾空孔),接點的電阻就會上升或剝離。銅線的接點也必須評估介金屬化合物的成長與腐蝕。此外,封裝膠體與黏晶材料等材料的熱劣化,以及非揮發性記憶體的資料保存,也會以高溫儲存試驗評估。

與 HTOL、THB 的差異

HTOL(高溫工作壽命試驗)在高溫下施加電壓並運作,因此也會加速 TDDB 與電遷移等由電場或電流推動的劣化。高溫儲存試驗不施加電壓,無法評估這類劣化,但相對地能分辨出僅由溫度造成的劣化。高溫高濕偏壓試驗(THB)以濕度與電壓加速腐蝕,溫度循環試驗則施加溫度變化造成的應變。由於各自針對的失效不同,認證時會組合進行。資料手冊中的儲存溫度範圍是允許保管溫度的規格,與試驗條件是不同的東西。

非揮發性記憶體的資料保存

在快閃記憶體與 EEPROM 中,儲存在浮動閘極或電荷捕捉膜中的電荷,溫度越高流失得越快。因此會將寫入資料的產品置於高溫,確認經過規定時間後仍能正確讀出。由於反覆改寫會使絕緣膜劣化,電荷更容易流失,一般做法是先以改寫耐久度試驗使其劣化,再進行高溫儲存。結果會使用依失效機制假設的活化能,以阿瑞尼斯模型換算為實際使用溫度下的保存期間,但須注意假設不同,結果會有很大差異。

練習高溫儲存試驗(HTS)的題目

下列何者是HTOL會施加、但高溫儲存試驗不施加的應力?

  1. A高溫
  2. B高濕度
  3. C電源電壓等電氣偏壓
查看答案與解析

正確答案:C. 電源電壓等電氣偏壓

高溫儲存試驗(HTS)是不施加電壓,將產品長時間置於例如150 ℃左右的高溫,並比較前後電氣特性的試驗。HTOL在高溫下施加電源電壓使產品運作,因此也會加速TDDB與電遷移等由電場或電流推動的劣化;高溫儲存試驗則能單獨評估僅由溫度造成的劣化。代表性的對象有:打線接合接點的介金屬化合物成長與空孔造成的電阻上升或剝離、非揮發性記憶體的資料保存,以及封裝膠體等材料的劣化。同時施加濕度與電壓的是高溫高濕偏壓試驗(THB)。

常見問題

高溫儲存試驗和 HTOL 有什麼不同?

高溫儲存試驗只是不施加電壓地置於高溫,評估僅由溫度造成的劣化。HTOL 在高溫下施加電壓並運作,因此也會加速評估由電場與電流推動的劣化。

高溫儲存試驗的代表性條件是什麼?

例如 150 °C、1000 小時是代表性的條件。實際的溫度與時間依適用的標準、封裝材料與產品的溫度等級而異,有時也會以更高的溫度縮短時間。

半導體的加速試驗有哪些種類?

包括以溫度與電壓使產品運作的 HTOL、只施加溫度的高溫儲存試驗、施加溫度、濕度與電壓的高溫高濕偏壓試驗(THB)與 HAST,以及反覆施加溫度變化的溫度循環試驗等。這些試驗都是加強引發失效的應力,以在短時間內評估壽命與失效率。

解析中的「高溫儲存試驗(HTS)」

出現「高溫儲存試驗(HTS)」的題目(1題)

  1. 下列何者是HTOL會施加、但高溫儲存試驗不施加的應力?

出現這個名詞的比較

相關名詞

HTOL(高溫工作壽命試驗) TDDB(經時介電崩潰) 電遷移 打線接合 非揮發性記憶體 高溫高濕偏壓試驗(THB) 阿瑞尼斯模型 閂鎖效應 韋伯分布 浴缸曲線

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