信頼性評価基板

信頼性基板と信頼性試験

電子デバイスの信頼性試験には電圧を印加したり、動作させながら行う項目があります。
信頼性試験としては高温温度試験、低温温度試験、高温高湿バイアス試験、超加速寿命試験、EFR試験/バーンイン試験などを行います。

高温動作試験(HTOL、HOP試験など)

高温温度試験は高温環境下で半導体を通常動作に近い状況で動作させる試験となります。
その動作には必要クロック・入力データ・バイアスなどの制御回路が必要となります。

例：+125℃や+150℃で1,000時間など動作試験が行われます。
HTOL：High Temperature Operating Life
HOP：High temperature OPeration

低温動作試験(LTOL試験、LOP試験　等)

低温下で半導体を通常動作に近い状況で動作させる試験です。

例：-40℃で1,000時間等の動作試験が行われます。
LTOL：Low Temperature Operating Life
LOP：Low temperature OPeration

高温高湿バイアス試験(THB試験)

高温、高湿環境で半導体に電圧を印加する試験です。
各ピン間の電位差を大きくする等を考慮して外部回路が設計されます。

例：+85℃、85％RHでバイアス印加試験が行われます。
THB：Temperature Humidity Bias

超加速寿命試験(不飽和型プレッシャークッカバイアス試験、HAST)

高温、高湿環境に加え気圧を上げた環境で半導体に電圧を印加する試験です。
各ピン間の電位差を大きくする等を考慮して外部回路が設計されます。

例：130℃、85％RH、水蒸気圧0.23MPaで96時間のバイアス印加試験が行われます。
HAST：Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test

EFR試験/バーンイン試験

初期故障率はEFR(Early Failure Rate)と呼ばれ初期故障率推定は統計的手法を駆使して計算されます。
統計に必要なデータはEFR用の試験を行う事で収集され、これはバーンインスタディと呼ばれる事があります。
高い信頼性が要求される半導体では初期故障品を排除する事が求められます。
その排除のために高信頼性製品では全数バーンイン試験を行う事があり、これらには通常高温動作試験と同様な信頼性基板が必要となります。
各種信頼性試験の前には通常、吸湿やリフローなどの前処理が実施した後、信頼性試験は上記のような過酷環境での試験なのでICが故障する可能性があります。
その為、注意深い設計と品質の高い信頼性基板が必要になります。
またオンラインで動作モニタ機能があると効率よい信頼性試験が実現できます。
当社では、オンラインモニタのシステムを含めお客様のご要望に応じ対応しております。

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