怎樣的芯片算是好的芯片？

芯片的好壞，主要是由市場，性能和可靠性三要素決定的。首先，在芯片的開發前期，需要對市場進行充分調研，才能定義出符合客戶需求的SPEC；其次是性能，IC設計工程師設計出來的電路需要通過designer 仿真，DFT電路驗證，實驗室樣品評估，及樣品出貨前的FT，才能認為性能符合前期定義的要求；最后是可靠性，由于經過測試的芯片只能保證客戶在剛拿到樣品的時候是好的，所以還需要進行一系列應力測試，模擬客戶端一些嚴苛使用條件對芯片的沖擊，以評估芯片的壽命及可能存在的質量風險。

芯片可靠性測試

芯片的使用壽命根據浴盆曲線（Bathtub Curve），分為三個階段，第一階段是初期失效：一個高的失效率。由制造，設計等原因造成。第二階段是本征失效：非常低的失效率，由器件的本征失效機制產生。第三個階段：擊穿失效，一個高的失效率

可靠性實驗就是通過施加應力，繪制出芯片的生命周期曲線，以便客戶能在安全的范圍內使用。

芯片在不同階段要做的可靠性如下圖所示：

對于新產品的可靠性來說，wafer，封裝，包裝和量產階段的可靠性通常由對應的晶圓廠／封測廠把控，與舊產品之間的差異不大。新產品的可靠性需要重點關注的就是成品測試階段的可靠性實驗，下面針對這些可靠性實驗進行簡單介紹。

加速環境應力測試——主要考驗產品封裝的可靠性

PC（precondition）

評估芯片在包裝，運輸，焊接過程中對溫度、濕度沖擊的抗性，僅對非封閉的封裝（塑封）約束。模擬焊接過程高溫產生內部水汽對內部電路的影響，是封裝可靠性測試前需要進行的測試。

HAST（Highly Accelerated Stress Test）

芯片長期存儲條件下，高溫和時間對器件的影響。僅針對塑封，分為帶偏置（hast）和不帶偏置uhast的測試，UHAST需要提前PC處理

TC（temperature cycling）

檢測芯片是否會因為熱疲勞失效，TC也需要提前PC處理

高低溫交替變化下機械應力承受能力，可能導致芯片永久的電氣或物理特性變化

HTSL（High temperature storage life test）

長期存儲條件下，高溫和時間對器件的影響，HTSL不需要做PC預處理

加速壽命模擬測試——主要考驗產品電氣可靠性

HTOL（High Temperature Operation Life）

主要用于評估芯片的壽命和電路可靠性，可以用2種方式進行測試：DFT測試模式和EVA板測試模式。

ELFR（early fail）

早期壽命失效率，需要的樣本量比較大。

EDR（nonvolatile memory write／erase endurance，data retention and operational life test）

非易失性存儲器耐久實驗，僅針對包含該性能的芯片才需要驗證。

電氣特性確認測試——主要考驗產品的電氣可靠性

HBM（Human－Body Model）

模擬人體帶電接觸器件放電發生的靜電放電模型

CDM（Charged Device Mode）

模擬器件在裝配、傳遞、測試、運輸及存儲過程中帶電器件通過管腳與地接觸時，發生對地的靜電放電模型

LU（latch up）

要是針對NMOS、CMOS、雙極工藝的集成電路。測試正／反向電流和電源電壓過壓是否會對芯片產生鎖定效應的測試。

任何一顆IC芯片，除了設計，流片，封裝測試外，必須進行以上所述的可靠性驗證。正常完成一批可靠性實驗需要至少兩個月的時間，而廠家至少需要測試3批次的可靠性才算將產品可靠性驗證完成；此外，可靠性測試很多測試項需要在第三方實驗室進行測試，測試板，測試座及測試費用都是一筆不小的開銷。因此，可靠性測試可以稱得上是一項耗時耗財的大工程。然而，正因為其測試項多，覆蓋面廣，所以才能保證客戶使用的芯片足夠可靠。因此，可靠性測試也是芯片生命周期中不可或缺的一部分。