HTOL与LTOL的相关标准与失效模式详解

HTOL（High temperature operation life test）：高温寿命试验，需要上电，用带测试向量（Pattern）的老化炉（比如:H160, Incal Echo, LM2100,DI,MCC等）,需定做老化板BIB和老化socket，至少77颗/lot，通常会多几颗，比如80颗/lot, 可以1个lot，也可以3个lot，老化时间通常为1000小时（中间会在168小时，500小时两个readpoint拿出来做功能回测）。

相关标准：

JESD22-A108B：Temperature, Bias, and Operating Life。

JESD85：METHODS FOR CALCULATING FAILURE RATES IN UNITS OF FITS。

JESD47K：Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits。

JESD74：Early Life Failure Rate Calculation Procedure for Semiconductor Components。

失效模式:

典型浴缸曲线(Bathtub Curve)分成早夭期(Infant Mortality)、可使用期(Useful Life)及老化期(Wear out)，对于不同区段的故障率评估，皆有相对应的试验手法。

从浴缸曲线(Bathtub Curve) 三个区段，其故障率的统计数据及失效原因，归纳如下：

早夭期(Infant Mortality )：故障率由高而快速下降- 失效原因为设计缺失/制程缺失。

可使用期(Useful Life)：故障率低且稳定-失效原因随机出现(如EOS 故障)

老化期(Wear Out)：故障率会快速增加-失效原因为老化造成。

加速因子：

1.电压加速：电压高于使用电压Vmax 才获得电压加速。

计算公式：

2.温度加速：HTOL温度高于使用温度获得温度加速。

计算公式：

总加速：

LTOL：Low temperature operation life test）：低温寿命试验，需要上电，基本与HTOL一样，只是炉温是低温，一般用来寻找热载流子引起的失效，或用来试验存储器件或亚微米尺寸的器件。

相关标准：

JESD22-A108B: Temperature, Bias, and Operating Life

JESD47K: Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits

大多数可靠性实验表明，环境温度越高，器件退化越严重。热载流子注入效应的情况相反，温度越低，热载流子注入效应越明显。对应于LTOL来说温度越低老化加速越厉害。

LTOL的测试条件，JESD47是参考Tj<50℃，但一般会用Ta=-40℃，低温仍然满足Tj<50℃，测试结果适用范围相对较广。车规验证，operation ambient temperature range也是从Ta=-40℃开始。

使用机台：DI机台的一款DL602可以支持低温老化实验，LTOL一般使用的PCB板跟正常HTOL可以兼容，使用板材和元器件一般都可以满足-40℃低温条件。

 

原文标题：HTOL与LTOL的一些基本概念

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审核编辑：刘清