电动汽车用半导体集成电路应力试验程序_SJT11875-2022.docx

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1、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.

2、45.5附录A附录B附录C附录D 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

3、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。

4、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

5、）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

6、（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

7、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Xv. ,lv,/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

8、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

9、经受一定的擦写循环.按照最大擦写次数进行擦写的各单元的循环次数之和应至少达到所有擦写次数之和的1/3,对包含多个块的存储器件，无论时间长短，每一被试器件的至少一个存储块擦写次数应达到规格书规定的最大值。擦写循环间歇时间：供应商可指定每天的擦写循环次数上限或循环间歇时间或烘焙时间，以避免非理想条件的过应力，或尽可能的模拟预期应用的延迟条件，参考以下四个原则确定间歇时间。首先，试验应进行50Oh的擦写循环（不包括间歇时间）；第二，应按相关标准或规定插入间歇时间；第三，对室温条件下的擦写循环，不可插入高温间歇时间；第四，对高温擦写循环，间歇时间及擦写时间之和应不超过500h,85（若低于此温度条件，

10、可超过50Oh）；第五,若激活能远低于LIeV,允许条件选取高于85C的试验条件。间歇时间并不适用于每特定应用情况下的实际效应。例如，对介电电荷释放激活能为1.1eV情况，间歇时间对应55实际工作条件下的1.5年。若实际应用时间更短时，这种情况将比以上试验规定的间歇时间更严酷。如使用条件与以上所规定的等效时间偏差较大，应参考其他方法考虑试验应力的选取。若器件本身包含非零位错误率设计,且位错误率在规范规定的范围内，则不计入器件失效。5.5.4 擦写循环后高温数据保持（PCHTDR）39只经高温擦写循环试验后的器件应置于高温烘焙箱中进行数据保持试验。针对不同结构存储器提供两种烘焙方案，每种方案有两

11、类试验时间。擦写循环不大于最大擦写次数X10%的存储块使用长试验时间，擦写达到最大次数的存储块使用短的试验时间。例如，方案2规定擦写循环不超过最大擦写次数X10%的存储块高温数据保持试验时间为100h,125（浮栅-电荷俘获类存储器）/100。C（相变存储器）烘焙，擦写循环达到最大擦写次数的存储块的高温数据保持试验时间为10h,125t:；：_-1:二：）二:：:上)71995GJB548方法IOlO7NH3附加要求奘器件.预处理在带偏置湿热或带偏置强加速应力试验:别哄件替渝信置HAST或无偏置湿热（UHST或TH）、温度哽环（PTC）之前进行.推荐预先试验确定产品潮由鸟敏感度级别3预处理前，

12、供应商应提供潮今焉!度.芯片表面分层可以接受，但应通过后或告牖确.预处理后至少进行常温电测试ST试验前后进行盛面。件适用,试!无偏置HAST试验条264h.对高温高压敏显验进行替代，条件：8表贴器件在TC前瓶PoCr5ocr哼进预处理.THB试验条件：85P/85%RH,产785%RH,96h或UOoC/85%RH.卜温卜测试制通行处理.AC试验条件：121P101kPa,J：H0C5%RH,96h或U0C85%RH,K唾武，如BGA）,PC后进行IOOOhTH试试验后至少进行常温电测试k循环或等效条件.仁0&了03次循环或等效条件.次循环或等效条件.Xo）00次循环或等效条件.M1000次循

13、环或等效条件.电测试T取同一批次的5个器件开帽，对四角键合点（每个角选取列幅合点）和每边一个中间键合点进行引线键合拉力（C2分组，WBP）试验,附录C给出了优选开帽程序及可能出现的错误数据表2(续)试验名称缩写分组适用类别.样品数/批批次数允许失效数参考方法附加要求功率温度循环PTCA5HPBDG451O按适用规定表贴器件在PTC前需进行预处理.仅适用于额定功率超过1W或Tj240。C或用于驱动感性负载的器件.等级0：n为-40oC150oC1000次循环.等级1：-40oC-125oC1000次循环.等级24：。为Y0oC105oCIooo次循环.试验过程中不允许发生热中断.试验曲后进行常温

14、和高温电测试b高温贮存寿命HTSLA6HPBDG451OGB/T49371995IH1.2塑封器件：等级0：175oC1000h或150oC2000h；等级1：150C1000h或175C500h:等级24：1251OOOh或150500h.陶费封装器件：25OeCIOh或200oC72h试验前后进行常温和高温电测试注：若封装和试验应力水平要求满足规定，B3分组的数据可用于替代A6(HTSL).表2(续)试验名称缩写分组适用类别样品数/批批次数允许失效数参考方法附加要求高温工作寿命HTOLBlHPBDG7730GJB548方法1005对包含非易失性存储单元的器件，HTOL试验前必须按本文件4.

15、5.3擦写耐久性进行预处理.等级0：Z为150OC1000h.等线1：7；为125OC1000h.等级2：为105OC1000h.等级3：或为85C1000h.等级4：为70C1000h.对于热耗散较大的器件，允许使用结温K(测:值或计算值)代替Th当试验过程器件温升过大，允许使用“代替试睑过程中应为最大工作状态允许TZ且不超过绝对最大值皿若试验条件采用T3,对应7；条件下1OOoh视为在0.7eV激活能情况或使用其他技术指标修订。使用PCC(max)条件，且亶流(DC)和交流(AC)参数应满足要求.试验期间不允许发生热中断.试验前后进行室温、高温和低温电测试,早期寿命失效率ELFRB2HPB

16、NG80030GJB548方法1015125,16Oh或等效条件。该分组试验后的器件可用于其他分组.可使用通用数据代替该分级试验。试验前后进行常温和高温电测试NVM.静态高温数据保持UCHTERB3HPBDGK7730本文件4.41000h.浮栅-电荷俘获类存储器(FG-CT)：111250C.相变存储器(PCM)：。290NVM,擦写耐久性NVCEB3HPBDGK7730本文件4.425(38只/批)，85oC755oC(39只/批).按本文件4.5的规定确定存储单元/块的擦写次数，试验时间和间歇时间(适用时)NVM,擦写后高温数据保持PCHTDRB3HPBDGK3930本文件4.4按本文件

17、4.5和图2的规定选择温度和试验时间试验名称NVM,低温数据保持和读干扰引线键合剪切引线键合拉力物理尺寸可爆性煤球剪切引线完整性电迁移经时介质击穿热载流子注入反偏温度不稳定性缩写1.TDRWBSWBPPDSDSBS1.IEMTODBHCINBTI分组B3ClC2C4C5C6DlD2D3D4适用类别HPBDGKHPDGHPDGHPBDGHPDGHPDG样品数/批38批次!至少许.CpkCpk1或TClCpk:CPkm本文件4.4JgjbaI207k=25,附加要求5及图2相关规定盅A0254mm,TC后最小拉力为3g.对金丝引线工热翁线直40254mrE避54mm,IOll中图2011-1确定拉

18、力值.对金丝引b挂钩钩住球形键合点而非引线中部重蹩弊定发货前进.wWb8h的蒸汽老化(试验前进行预处理(2次I件按适用规定适用于工F准和器件规格书SD试验的样品必须先进行老炼.试I为Ih)至少220P),对无铅器件，回流焊条横用，仅通孔器件适用严时的评估，适用时，数据、试验方法、计算方供给用户入新工艺时的评估，适用时，数据、试验方法、计算方应按要求提供给用户铠用手工艺评估和引入新工艺时的评估，适用时，数据、试验方法、计算方法和内控标准应按要求提供给用户适用于工艺评估和引入新工艺时的评估，适用时，数据、试验方法、计算方法和内控标准应按要求提供给用户表2（续）SJZT=8752022成验名称缩写分

19、组适用类别样品数/批批次数允许失效数参考方法附加要求应力迁移SMD5-一-适用于工艺评估和引入新工艺时的评估，适用时，数据、试验方法、计算方法和内控标准应按要求提供给用户试验前后电测试TESTElHPBNG-0按供应商数据手册或用户规格书应力试验前后，应按表2的附加要求完成电测试静电放电人体模型HBME2HPBD310GJB548方法3015试验前后进行常温和高温电测试k.由声明的最高静电敏感电压开始试验，每次试验对3只器件进行.至少2000V,低于此耍求需用户批准岸电放电充电器件模型CDME3HPBD310按适用规定试验前后进行常温和高温电测试b.由声明的最高静电敏感电压开始试验，每次试验对

20、3只器件进行.至少达到：四个角落引脚750V,其他引脚500V,低于此要求需用户批准闩锁LUE4HPBD610SJ20954试验前后进行常温和高温电测试b参数一致性及关联特性EDE5HPBD303-按适用规定供应商确定产品待测关键参数和接收标准，并经用户同意，在常温、高温和低温条件下测试并确定参数一致性及关联特性情况故障覆蛊率FGE6-GJB548方法5012或其他适用标准批产测试评价适用，100%测试。模拟电路或混合电路的模拟模块：100%。数字电路或混合电路的数字模块：a）固定电平（StUCkat）故障覆盖率298%；b）进行IDDQ或ISSQ测试的固定电平（stuck-at）故障覆盖率2

21、97%；c）使用扫描链设计的传输延迟故障覆盖率：按80%控制：d）伪固定电平IDDQ故障覆盖率：按70%控制（适用时）特性分析CHARE7-按适用规定新技术和器件组适用电磁兼容EMCE911-按产品详细要求见附录D指南确定需要开展该试验的器件类型。试验要求和接收标准应在订购合同发生时与具体的用户协商确定短路特性SCElODG1030-电源管理器件适用.订购合同发生时与具体用户协商确定试验和统计分析过程118752022试验名称缩写分组适用类别,样品数/批批次加三餐嘤1、l3方冷，/丁八、附加要求软错误率SEREllHPDGA-、按适用规定适金后哈ybit静态随机读写存储器(SRAM)或动态随机

22、读写择非加速和加速试验程序.由供应商与用户按具体应用电第4瓶隔、收方案.试验报告应包括详细的试验地点和海，7p引线无铅要求LFE12L.无铅蠹过程平均控制PATFl符EB翦-制造厂迤动库程控制具体方案良率统计SBAF2-/-三机械冲击MSGlHDG/1JBM2自趣5个脉冲，工续卜间，1500g峰值加速度.试验前后进IJ扫频振动VFVG21*法2007gjjO20Hz：2kH2-20Hz(对辛啊J省分钟，每个方向进行4次，50g峰值加速度.试验前后进行,嚷恒定加速度CAG3HDG1，拿548方法2001仅Yl方向，40引脚而型3100g；240引脚数封装，20000g。试验前后进行常温电尊K/粗

23、/细检漏GFLG4HDGk1蓼嫩哼J漏，与仅仅适陶费腔体封装器件封装跌落DROPG5HDGX,Ui度夕念WG表面，六个轴向.仅适用于腔体封装微机械器件(切号备进行常温电测试封盖扭矩LTG6HDG第GJB548方法2024仅适些畴VQ醇&芯片剪切DSG7HDG5,fB548方法2Q19在密封或封盖工艺前进行内部水汽含量IWVG8HDG5密和滋芽哄,津第中吵击封装器件2表2（续）试验名称缩写分组适用类别i样品数/批批次数允许失效数参考方法附加要求,试验项目适用类别说明：H仅气密封装器件要求；P仅塑封器件要求；B仅焊球表面贴装器件（BGA）要求；N非破坏性试验，试验后器件可用于后续试验或生产供货；D

24、-破坏性试验，试验后器件不可用于其它试验或生产供货；S仅表面贴装塑封器件要求：G-可使用通用数据.见3.3,表1和附录A；K-仅独立（Stand-alone）非挥发存储器或包含非挥发存储模块器件额外要求.b试验前后电测试应按规格书温度范围，参数和功能满足规格书极限值规定.表3工艺更睡南*bSJzT Il 875表3(续)试验分组CA2A3A4A5A6BlB2B3ClC2C3C4C5C6DlD2D3D4D5E2E3E4E5E7E9ElOEllE12Gl-G4G5G6G7G8试验名称缩写THBACTCPTCHTSLHTOLELFREDRWBSWBPSDPDSBSLIEMTDDBHCINBTISMH

25、BMCDMLUEDCHAREMCSCSERLFMECHDROPLTDSIWV划片/分割M芯片准备/清洗-M-H外壳打标B芯片粘接M-LH-HH模具成分M-L-成模工艺M-L气密封装HHHHHHHH新外壳M-T-.-.LH-HH衬底/interposerM-T-LH-HH组装场所迁移.M.-T-LH-HH,表中字母含义：A-仅外部布线适用F仅微机电系统元件(MEMS)适用L仅无铅器件适用B指字符返工，凝固时间，温度G仅非100%老练器件M仅要求PTC的器件适用C当键合至引线指时H仅气密封装适用N钝化层和栅氧化层D设计规则更改J-EPROM或E2PROMQ引线直径缩小E仅厚度适用K-仅钝化层适用T

26、仅焊球表贴(SMD)器件适用b字母或符号表示工艺更改后相关失效机理应评估影响结果，并进行相应分组试验(当评估结果为不进行相应分组试验，必须给出证明过程和材料)c试验分组及试验名称缩写对应试验项目按表2规定,A.1范围附录A（规范性）器件组/结构相似性本附录给出了器件组/结构相似性的一般确定要求，具体型号器件检验方案的制定可参考本附录的要求确定是否可采用结构相似性组合试验，采信通用数据以减少试验项目或样品数量，最终试验确定应据，试验目的和支撑数据之间必须存在明确有效得到用户批准。供应商应给出重要工艺或材料fl!相似据可用于该器件组其他型号器件有A.2器HVrTL等）：处理围一到块、IO模块、ES

27、D3)1)2)f)g)h)结构a)b)c)d)e)件设计相同（如运电压范识产权核（IP,如存储结构，存储块结构）；电压、温度范围及功耗条件下数字设计库）和/或:单元陋3的联系。属于同一器件组（具满足结构相似性的器器件特定属性试验器件组中、使用相同的主要工艺和材料。件组中其他型号产品共用,i足规定的时间要求和有效性要求,对包含器件进行舞、的情况，附录设计库单元（如有源和无源电路单元存储器类型键合指有源区设t：其他规定的功能特性。啷Kr如何选择最复杂不同工作电压的器件（如5.0V和3.3V）应分别测试参数和功能。不同工作温度范围的器件，应按表2中El分组要求对三个批次的器件进行测试，并覆盖待检验器

28、件的温度范围。待检器件按表2中A、B、E和G组确定的试验温度应力不超过已有通用数据条件。规定温度范围和频率条件下，器件组内至少三个批次的器件完成了按2中A、B、E和G组试验后的电测试要求。所有类型存储器件组应使用最大容量器件完成三个批次的检验，若待检器件存储容量超出通用数据覆盖范围，至少选择一个批次开展与测试相关所有项目的试验。A.3晶圆制造工艺针对每种工艺技术（如CMoS、NMOS、双极等）应独立开展检验评价。不管相似程度如何，制造厂的一种基础工艺技术数据不可用于替代其他工艺技术的评价。对BiCMOS工艺，数据必须来源于该工艺制造过程以及使用该工艺生产的器件。当工艺或材料发生更改时，器件组应

29、进行适用的试验以完成重新检验。组成器件组（具有结构相似性）的主要属性如下：a）晶圆制造技术（如CMOS、NMOS,双极等）；b）晶圆制造工艺，其评价主要涉及如下方面：D电路单元特征尺寸（如版图设计规则、芯片尺寸缩小、接触方式、栅极和绝缘介质）；2）衬底（如晶向、掺杂、外延、晶圆尺寸）；3）掩模板数量（若供应商不能提供该数据，则必须要说明理由并证明其合理性）；4）光刻工艺（如接触式与投影式、电子束与X光、阻光剂极性等）；5）掺杂工艺（例如扩散或离子注入）；6）栅极结构、材料和工艺（例如多晶硅、金属、金属硅化物、湿法或干法腐蚀等）；7）多晶硅材料、厚度范圉和层数；8）氧化工艺和厚度范围（栅氧化和场氧化）；9）内部互连层介电材料和厚度范围（如栅氧和场氧）；10）内部互连介电材料和厚度范围；11）内部互连金属化材料、厚度范围和成熟；12）钝化工艺（如钝化氧化开口）、材料和厚度范围；13）芯片背面处理工艺和金属化。c）晶圆制造地址。A.4封装工艺陶瓷和塑料