电动汽车用半导体集成电路应力试验程序_SJT11875-2022.docx

ICS31.200CCSL55中华人民共和国电子行业标准SJ/T118752022电动汽车用半导体集成电路应力试验程序Stresstestprocedureforsemiconductorintegratedcircuitinelectricvehicle2022T。-20发布2023-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布III前言1范围12规范性引用文件13术语和定义1要求4.14.24.3、4.44.511123444445516192021通竟性评器件组物勾相似性.设计、塑封;磁兼容试验确定导则总则工作温度等级通用数据/结试验样品，应力试鳖后试验程n/Q/5.15.25.35.45.5附录A附录B附录C附录D<JLX.刖S本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件附录A、附录B、附录C、附录D为规范性附录。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由工业和信息化部电子第四研究院归口。电动汽车用半导体集成电路应力试验程序1范围本文件描述了电动汽车用半导体集成电路（以下筒称器件）的分级及最低应力试验程序（用于应力的确定。2规范性引用文件体器件热试验（HAST）4937.4-2012器法成电路锁使用本文件制定相应的检验方案时，应结合器件自身结构属性（工艺和封装形式），确定器件适用GBGJBGJSJ试验程序组成器件检验方案）。本文件用于指导制定电动汽57试验方法气候试验方法仅该日期对应 文件。GBT93术语4要求4.1总则本文件中的试验 电路的检验方案。满足本: 和可靠性水平。的规范性引用而构成本文件必不本文件；不注日期的引用文件，其最新版,其中,注日期的引用文件, 竭所暂的修改单）适用于本"考本文件要求制定半导体集成 器件可视为具备相应等级的质前的试验项目，并综合考虑以下内容:a）任何潜在新颖的和特有的失效机理；b）任何使用中不会发生但试验程序或条件本身可能会导致失效的情况;c）任何极端使用或过度应力条件导致试验加速应力降低的情况。4.2 工作温度等级器件工作温度等级规定如下：a） O等级：工作环境温度范围-40。C15Ot5C;b） 1等级：工作环境温度范围-40125P；c） 2等级：工作环境温度范围-40105P：d） 3等级：工作环境温度范围-4085；e） 4等级：工作环境温度范围OoC70P。4.3 通用数据/结构相似性使用原则4.3.1通用数据提倡使用通用数据简化检验方案，包括减少试验项目、降低抽样数量等，附录A给出了结构相似性的判定准则和使用程序，符合判定准则的一系列器件形成具有结构相似性的器件组，该器件组内所有型号器件的数据组成通用数据，并可用于后续器件的试验评价。在制定检验方案时，只要证明技术合理（试验数据足以支撑），可采用两个或更多的器件组共同完成检验。如果通用数据包含任何己发现或可预期的产品失效，该数据就不能继续作为通用数据使用，除非供应商能证明针对失效采取了纠正措施并实施有效，而且已经得到用户的批准。4.3.2通用数据的使用通过使用通用数据，可以积累器件组内通用的可器性数据信息。这些信息能够用来描述一个器件组的通用可靠性，并减少组内具体型号器件的试验项目。使用通用数据时应遵循以下的原则：使用最大包络参数器件进行试验或测试，例如“最大范围（四角）”系列（如最高/最低电压，最大/最小产品体积等），则该组内后续可纳入该范围的具有结构相似性的器件可使用这些数据。有效的通用数据应来自具备相应资质或经认可的试验机构或实验室，也可来自供应商内部试验或测试（需经过评估），基本结构或标准单元的特性分析、试验或测试，用户特定试验或测试，以及供应商在线过程监控。在制定具体型号的检验方案时，所提交的通用数据必须达到或严于规定温度等级要求的试验条件。且至少对一个批次的产品完成电测试，电测试温度必须覆盖产品工作温度等级所规定的温度范围。若检验方案采用通用数据对一个批次器件进行试验，试验出现失效，则该批次器件判为不合格。而当不采用通用数据时，需要对三个批次器件进行试验，试验出现失效，则该三个批次器件均判为不合格。用户有权利批准是否接受通用数据来代替实际试验。4.3,3使用通用数据完成试验的批次要求使用通用数据完成检验的批次要求如表1所示。表1试验批次要求器件信息检验批次要求新器件，无适用的通用数据按表2规定的批次和样品要求试验合格器件组覆盖范围内的新器件.新器件结构比已通过检验且合格的器件简单，满足附录A的结构相似性规定仅进行4.2规定的器件特定试验.对需要开展的试验项目按表2规定的批次和抽样要求有部分通用数据的新器件按附录A确定表2中要求的试验项目.批次和抽样要求按表2的规定器件工艺更改按表3规定评估并确定表2中要求的试验项目,批次和抽样要求按表2的规定按器件规定温度等级要求完成试验，但终点电测试未达到相应等级要求的极限范围至少完成一个批次器件的的终点电测试（样品必须是已完成相应温度等级环境试验的器件），测试温度至少达到器件工作温度等级要求的极限范围包括多个场所的试验按附录A.5包括多个器件组的试验按附录A.54.3.4通用数据的有效期自试验提交日期之前三年内的通用数据可在即将开始的检验过程中使用，此数据必须取自按照附录A规定的实际器件或同类试验合格器件组中的器件，包括任何用户或供应商的特定试验数据、工艺更改试验数据、周期性工艺可靠性监控数据（见图DO某些工:所有试！ 后续持续供货 测试。过去当前内部用数据的使用，£为通用数据使用4.4试次4. 4. 1l> r HI 优b样品应非连续4.4.2 生干破坏性试验的器件除用于工程分析外用户01特定试验己用于非破坏性试验的 不可用于其他试验或供货。试验数据+工艺更改试 验数据周期性工艺可 靠性检测数据可接受 通用数据试3 圆批次以 批次。Bm开始生产周期性：各。性检测数据4.4.3试验样品的重用,UI时期数据有效性I相同的工艺流片、封装等生产场所生产，且品也应相同的生产设备和加工工艺。经确认:工艺更改用户IH工艺更改试验特定试验成，非连续品 可间隔至少一个产设备和加工工艺,其他测试场所完成电4.4.4抽样数案试验样品抽样数量和批次以及通用数据要求应满足表2中规定的最小抽样数和接收判据。如果供应商选择使用通用数据替代实际试验，供应商应具备详细的证明文件（如报告或记录），且证明文件应记录有详细的试验条件和结果。现有可用的通用数据应首先满足本条和4.3的相关规定，包括参考通用数据确定表2试验项目的要求。如果通用数据不能满足这些要求，应对器件开展实际试验以确保满足要求。4.4.5试验前/后电测试要求表2中的“附加要求”栏规定了每项试验后的终点电测试温度要求（室温、高温和低温，适用时终点电测试的温度范围必须覆盖最严酷条件。4.5应力试验后失效判据准则器件参数不符合用户规格书、试验规定的合格判据或供应商规格书，则视为试验后发生失效。环境试验后出现外部物理性损伤视为失效。经分析确定，失效原因属于操作错误、电应力过度（EOS）静电放电或其他与试验/测试条件不相关的因素，经供应商和用户双方认可，可不归为擀件失效，但应记录试验相关的数据。5试验程序5.1 通用试验表2给出了检验的相关试验项目和条件，对于每次检验过程，无论是针对产品的实际试验结果还是可接受的通用数据，供应商都必须具备相应的报告和试验数据证明文件。此外，需对器件组内其他器件进行审核，以确保该组器件不存在通用的失效机理。无论使用与否,供应商必须证明通用数据的有效性，并得到用户的批准。对每次检验，供应商必须提供以下资料：a）产品设计、结构和己有试验数据（如筛选试验数据等）；b）按表2确定的适用的检验大纲；c）器件测试程序的故障覆盖率水平（某些复杂器件的性能或可靠性测试评估需借助软件并开发测试/评估程序），当用户要求时必须提供。表2的“适用类别”列规定了试验项目适用于特定器件类型的说明（例如某些试验项目仅适用于陶瓷封装器件，某些试验项目仅适用于非易失性存储器件等。表2的“附加要求”栏规定了试验项目的适用性、目的及终点电测试要求。任何未列入本文件的用户特定试验项目和条件要求，由用户和供应商协商确定。5.2 器件特定属性试验以下试验适用于所有器件类型（包括气密封装和塑封封装），并根据实际试验结果判定产品是否通过检验，不可使用通用数据替代：a）静电放电敏感度（ESDS）；b）闩锁效应（LU）；c）电参数（在工作温度等级、电压和频率范围内，器件能够满足规格书的要求）；d）其他（如对供应商采取通用数据替代的试验项目，用户参考以往供应商合作和器件使用经验，要求需开展的试验项目）.5.3 器件更改的检验要求器件设计、工艺和结构等发生更改可能（或潜在可能）影响器件形式、装配、功能、质量和/或可靠性指标时，应重新检验，检验包括的试验项目按表3规定评估，试验项目及样品要求按表2规定，供应商应将器件更改内容及重新检验确定的依据及结果提交用户。5.4 工艺寿命可靠性评估采用新技术或材料的器件（无通用数据可用或通用数据无法覆盖），应针对以下失效机理开展工艺寿命可靠性评估。一般情况下，不需要对每种件都验证数据、核查测试方法或计算方法、检:查内控标准或开展实际试验，但当用户需要时，应予以证明。a)Wc) d) e)电迁移（EM）；经时介质击穿（TDDB薄栅锐化层完整性试验如击穿电荷），适用于所有金属氧化物半导体 （MOS）器件；热载流子注入效应（HCD ,适用于1微米以下所有MOS器件；负偏压温度不稳定性（NBTD ； 应力迁移（SM） o保持（非失效机理一般器静态费X<v. ,l<ly>v>,/采用阿纶纽斯 要求，该试验 立用环境。若使 Z参考其他失效 ，则不计入器件度应力选择的一机理、加持时间不规范规有差别，即取若器件 含非零位遍循环试验以及下文所述的擦写循环后高温数目的？ 口5.5非易失性存储器附5.5.1概述非易失性 中B3分组）5.5.2静态非（Arrhe 周期并 用要求 机理的I 失效。5. 5.3 A性相关的试验（见表2于所有特定非易失 验流程见图2， 循环.擦写次数N一般情R）中给出了：兽（38只）采用室温条件进行擦写循环，另若以下方案试验最长时间不超过验擦写次数应达至I 最大擦写次数的10%. 证在50Oh内完成擦写循外 存储单元比例，某些情况下，部分盘写次数，其余50%氐源数据保持的组合试 （3,只Z则在高温下进行擦写 k首先采用，50%存储单元试 写次数应达到规格书要求 过500h,可调整试验方案保,增加最大擦写次数X10%的试验最大擦写次数X 10%,以保证器件所有存储单元都可以经受一定