1.產品測試簡介

     產品測試是公司產品品質的有效保障，它貫穿于整個產品生命周期，主要包括以下三大類：

Ø 產品功能/性能測試：

驗證產品是否達到設計規格書中的功能和性能指標；

Ø 可靠性測試： 

測試產品壽命和可靠程度，找出產品在原材料、結構、工藝、環境適應性等方面所存在的問題，是產品量產前*的環節 

Ø 量產自動化測試：

批量測試產品，剔除生產工藝缺陷造成的不良品。

     下圖簡介描述了產品整個開發周期，本文重點介紹可靠性測試相關部分。圖 1 產品開發流程

2.可靠性測試

  產品的生命周期如下圖所示，有3個階段，可靠性測試的目的在于剔除產品由于原材料、結構、工藝、環境適應性等方面問題造成的早期失效，確保產品的使用期壽命達到設計預期。圖 2 產品生命周期

3.常用可靠性測試規范

電子產品常用的工業級可靠性測試可分為以下幾類

Ø 環境應力測試

Ø 電測試

Ø 機械應力測試

Ø 綜合測試

3.1 環境應力測試規范

1    環境應力測試規范    標準說明
1.01    上電溫濕度循環壽命測試    JESD22-A100-B Cycled Temperature-Humidity-Bias Life Test 
1.02    上電溫濕度穩態壽命測試    JESD22-A101-B Steady State Temperature Humidity Bias Life Test
1.03    gao加速蒸煮測試    JESD22-A102-C Accelerated Moisture Resistance -Unbiased Autoclave
1.04    gao溫儲存壽命測試    JESD22-A103-A Test Method A103-A High Temperature Storage Life
1.05    gao溫儲存壽命測試    JESD22-A103-B High Temperature Storage Life
1.06    溫度循環    JESD22-A104-B Temperature Cycling
1.07    上電和溫度循環(TC)    EIA/JESD22-A105-B Test Method A105-B Power and Temperature Cycling
1.08    熱沖擊    JESD22-A106-A Test Method A106-A Thermal Shock
1.09    鹽霧測試    JESD22-A107-A Salt Atmosphere
1.1    gao溫環境條件下的工作壽命測試    JESD22-A108-B Temperature, Bias, and Operating Life
1.11    gao加速壽命測試    JESD22-A110-B Test Method A110-B Highly-Accelerated Temperature and Humidity Stress  Test (HAST)
1.12    非密封表貼器件在可靠性測試以前的預處理    JESD22-A113-B Preconditioning of Nonhermetic Surface Mount Devices Prior to Reliability  Testing
1.13    不上電的gao加速濕氣滲透測試    JESD22-A118 Accelerated Moisture Resistance - Unbiased HAST
1.14    插接器件的抗焊接溫度測試    JESD22-B106-B Test Method B106-B Resistance to Soldering Temperature for Through-Hole  Mounted Devices
1.15    集成電路壓力測試規范    EIA/JESD47 Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits
1.16    溫度循環    JESD22-A104C Temperature Cycling

表 1 環境應力測試項目

3.2 電測試規范

表 2 電測試項目

3.3機械應力測試規范3    機械應力測試規范    
3.01    振動和掃頻測試     JESD-22-B103-A Test Method B103-A Vibration, Variable Frequency
3.02    機械沖擊    JESD22-B104-A Test Method B104-A Mechanical Shock
3.03    焊線邦定的剪切測試方法    EIA/JESD22-B116 Wire Bond Shear Test Method
3.04    焊球的剪切測試    JESD22-B117 BGA Ball Shear BGA
3.05    折彎測試    JESD22B113 Board Level Cyclic Bend Test Method for Interconnect Reliability  Characterization of Components for Handheld Electronic Products
3.06    掉落測試    JESD22-B111 Board Level Drop Test Method of Components for Handheld Electronic Products,  July 2003 [Text-jd039]    

表 3 機械應力測試項目

3.4 綜合測試規范4    綜合測試規范     
4.01    密封性測試    JEDEC Standard No.22-A109 Test Method A109 Hermeticity
4.02    集成電路器件中使用的有機材料水分擴散和水溶性測定測試方法    Test Method for the Measurement of Moisture Diffusivity and Water Solubility in  Organic Materials Used in Integrated Circuits
4.03    物理尺寸的測量    JESD22-B100-A Physical Dimensions
4.04    外觀檢查    JESD22-B101 Test Method B101 External Visual
4.05    可焊性測試方法    EIA/JESD22-B102-C Solderability Test Method
4.06    器件管腳的完整性測試    EIA/JESD22-B105-B Test Method B105-B Lead Integrity
4.07    圖標的耐久性測試    EIA/JESD22-B107-A Test Method B107-A Marking Permanency
4.08    表貼半導體器件的共面性測試    JESD22-B108 Coplanarity Test for Surface-Mount Semiconductor Devices

表 4 綜合測試項目

3.5 其他規范5    其它規范      
5.01    濕度敏感器件的符號和標識    JEP113-B Symbol and Labels for Moisture-Sensitive Devices
5.02    硅半導體器件的失效機理和模型    EIA/JEP122 Failure Mechanisms and Models for Silicon Semiconductors Devices
5.03    針對非密封表貼半導體器件的濕度/回流焊敏感度分級    IPC/JEDEC J-STD-020A Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid  State Surface Mount Devices
5.04    濕度/回流焊敏感標貼器件的處理、包裝、運輸和使用的標準    IPC/JEDEC J-STD-033 Standard for Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow  Sensitive Surface Mount Devices
5.05    產品文檔分類建議    EIA/JEP103-A Suggested Product-Documentation Classifications and Disclaimers
5.06    針對非密封表貼半導體器件的濕度/回流焊敏感度分級 Supersedes IPC/JEDEC J-STD-020D August 2007, March 2008 [Text-jd037]    IPC/JEDEC J-STD-020D.1 Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid  State Surface Mount Devices

表 5 其他

4. 常用標準- JESD47：集成電路壓力測試規范

JESD47是在工業級電子產品領域應用較為廣泛的可靠性測試標準，它定義了一系列測試項目，用于新產品，新工藝或工藝發生變化時的可靠性測試。

4.1 參考文獻

表 6 JESD47標準參考文獻

4.2 樣品數計算

   N >= 0.5 [Χ2 (2C+2, 0.1)] [1/LTPD – 0.5] + C
C = 接受數量, N=zui小樣品數, Χ 2 = Chi Squared distribution value（卡方分布值）for a 90% Confidence Level,
and LTPD is the desired 90% confidence defect level.

圖 3 LTPD抽樣標準

4.3早期失效率計算

Ø 目的：ELFR ( Early Life Failure Rate)早期失效測試，主要反映出產品在zui初投入使用的幾個月時間內產品的質量情況，評估產品及設計的穩定性，加速缺陷失效率，去除由于先天原因失效的產品。

表 7 早期失效測試

抽樣標準：早期失效測試的樣本需從zui少三組不連續的產品批次中抽取，并由具有品質代表性的樣本組成。所有樣本應在同一地點用同樣的流程進行組裝和收集。在60%的可信度時，以百萬分之一的失效(FPM)為單位，下圖說明了想要達到不同的早期失效率目標的zui小樣本數量。

圖 4 早期失效的抽樣標準

4.4生產工藝變化時測試項目選擇指導圖 5 工藝變化測試項目選擇指導

5可靠性測試方案-智能卡芯片

表 12 智能卡可靠性測試方案