如何保证半导体集成电路芯片质量与可靠性

保证半导体集成电路芯片质量quality 必需从三个向度做起，首先是明确设计规范和用途，次者是制造芯片流程良率控管，最后是芯片封装测试的良率精度

确保芯片可靠性feasibility只一个方法就是向正规大厂购买

2022年12月2日。工业级半导体器件可靠性考核规定，时间为2022年12月2日。半导体器件通常，这些半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。

可靠性，英文为Reliability，从字面意思很容易理解，我们一般说“可靠的”，是指“可信赖的”，可靠性即可靠的性质和程度，就是指产品在使用时用户是否可以信赖它，它可以正常、准确、稳定地发挥其功能和性能的能力和程度有多高。

集成电路被喻为电子产品的大脑和心脏、国家的工业粮食、现代信息社会的基石，可见其可靠性尤为重要。半导体集成电路由于其材料的特性和器件结构、生产工艺上的特点，存在一些特有的物理效应，并在一定的条件下发生作用，可能会改变集成电路内部的形态和参数，从而使产品失效。其主要失效原理有：电迁移效应、静电放电、过电损伤、热载流子效应、闩锁效应、介质击穿、α辐射软误差效应。另外在经过贮存、使用一段时间后，在各种环境因素（如温度、湿度、机械、射线）和工作应力（电流、电压、时间、频率）的作用下，某些电性能参数将逐渐发生变化，出现如温漂、时漂等失效，或者封装质量直接影响到半导体芯片的可靠性，比如管脚易焊性差或者锈蚀导致的接触不良。

集成电路的可靠性可以分为可靠性设计、可靠性测试，目前都已经积累了很丰富的经验和技术规范。对于目前应用最广的CMOS集成电路来说，由于CMOS器件的P管和N管与衬底之间存在多个PN结，而两个背靠背的P-N结就构成了一个双极型的晶体三极管，这些晶体管并非人们想要的，不希望它们介入正常功能所需的电路中，称之为寄生器件。但在芯片使用过程中，可能会产生条件，使这些寄生晶体管被触发导通，在电源和地之间形成一个低阻通路，产生大电流，导致电路无法工作，甚至烧毁电路。这就是CMOS电路固有的Latch-up效应（ 闩锁效应）。 可靠性测试则是在芯片生产后，在封装前后对集成电路本身和芯片整体进行测试，来检验其是否存在故障、失效概率有多大、可靠程度有多高，从而指导芯片应用和进行下一版设计优化。可靠性测试有很多种，有成熟的测试标准、测试方法和设备，下面选取列出部分业内常用的测试项和参考的标准。其中GJB是中国的军工标准，JESD是JEDEC固体技术协会（美国电子工业协会内辖的一个组织，后独立为固体电子行业的一个协会）发布的标准。例如闩锁测试可以按照JESD78D标准来进行，其中建立了一套定义闩锁特性和失效等级的测试方法，适用于NMOS、CMOS、双极电路以及这几种电路的组合。

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