1半導體器件通用鑒定指南第2部分：可靠性鑒定中任務剖面的概念本文件基于產品的工作環境條件和擬定用途，使用任務剖面概念為制定可靠性鑒定計劃提供了指本文件適用于除涉及航天航空和軍事應用之外的半IEC63287-1:2021半導體器件通用半導體鑒定指南第1部分：集成電路可靠性鑒定指南(Semiconductordevices–Genericsemiconductorqualificationguid注：GB/Txxxx-1:xxxx半導體器件通用半導體鑒定指南第1部分：3.14任務剖面體器件供應商和用戶之間協商達成一致，并確定準確可靠性的試驗圖1給出了一個汽車領域應用場景任務剖面示例，給出了預期壽安裝在發動機周圍和客艙周圍的不同環境溫度和在該溫度下的預期工作時間。圖1所示任務剖面的可靠試驗時間和試驗樣件數的試驗計算規程基于JEITAED-4701/4.2基于汽車發動機外圍應用任務剖面的可靠性試驗計劃示例一表1為基于圖1所示發動機外圍車載應用的任務剖面進行壽命試驗的可靠性試驗計劃（可靠性試驗樣件數和試驗時間）試算案例，基于在日本的預期每年運行500小時的一般汽車應用案k——玻爾茲曼常數，單位為焦耳Ea——激活能，單位為電子伏特(eV)；αv=exp[β(V2?V1)]·····················β——電壓加速率常數，單位為每伏特(V-1)在設計壽命試驗的試驗計劃時，只需將任務剖面中的工作時間視為半導體器件工作環境中的應力溫度加速和3.96V電壓加速條件下進行約279小時的壽命試驗可提供相當于15年的實際表1基于任務剖面的壽命試驗的等效試驗時間的試算示例（發動機外圍3表2使用了IEC63287-1的可靠性試驗計劃，根據上述任務剖面（實際使用15年），給出注：IEC63287-1的可靠性試驗通過對實際使用環境的電壓、溫度、濕度等進行加速試驗。表2基于任務剖面的壽命試驗的樣件數和試布Q100TDDB=time-dependentdielectricbreakdown（時間相表3展示了一個由于任務剖面不同而改變試驗計劃內容的案例。依據AEC-Q100標準，和歐洲的假定每年運行時間為800小時（12000小時/15年）的一般汽車與章節4.2中壽命試驗計劃的設計類似，只需將任務剖面中的運行時間視為半導體器件工作環境中的應力時間。表3給出了基于任務剖面的壽命試驗的等效試驗時間計算示例，在試驗計算中，工作的結溫升高(?Tj)假定為20℃,試驗溫度設定為Tj=125℃;本示例假），表3基于任務剖面的壽命試驗的等效試驗時間的試算示例（發動機外圍表4采用IEC63287-1的可靠性試驗方法，對于上述任務剖面（實際使用15年），給出了在90%置信度、總耗損失效率不超過0.1%水平下的壽命試驗樣件數以及試驗時間的計注：IEC63287-1的可靠性鑒定通過對實際使用環境的電壓、溫度、濕度等進行加速試驗。表4基于任務剖面（發動機外圍汽車應用）的壽命試驗樣件數和試驗時目/0.1%（90%置信度）布4,4基于汽車客艙外圍應用任務剖面的可靠性試驗計劃示例下文顯示了基于圖1汽車客艙外圍應用的任務剖面的可靠性試驗計劃的設計規程（可靠性鑒定在設計壽命試驗的試驗計劃時，只需將任務剖面中的運行時間視為半導體器件使用環境中的應力時間。本例中，將壽命試驗的運行時間轉換為等效時間的試算示例在表5中給出，假設運行期間結溫上），計加速和3.63V電壓加速條件下進行約130小時的壽命試驗，相當于15年的實際使用表5基于任務剖面（客艙外圍汽車應用）的壽命試驗等效時間5注：IEC63287-1的可靠性鑒定通過對實際使用環境的電壓、溫度、濕度等進行加速試驗。表6基于任務剖面（客艙外圍的汽車應用）的壽命試驗的樣件數和試驗時間的目布數建議使用任務剖面進行有效試驗。在第5章節提供了任務剖面與AEC-Q100案例對表7和表8為使用AEC-Q100任務剖面替代JEITAEDR-4708B中的加速條件和加速對比了試驗樣件數和試驗時間。其中，AEC-Q100僅提供參考AEC-Q100AEC-Q100AEC-Q100AEC-Q100hβ=4hβ=420℃/400hhβ=47hβ=4aEDR4078B標準中為50件/1000h，最新標準EDR4078C中更新為52bEDR4078B標準中為339件/1000h，最新標準EDR4078C中更新為341件/1000hAEC-Q100AEC-Q100AEC-Q100AEC-Q100HHAfpAfp?expn-2HHαvp=nAfp?expAfpAfp?expn-2αvp=nAfp?expn=2n=4-9環[3]GB/T4937.11半導體器件機械和氣候試驗方法第11[4]JEITAEDR-4704A,ApplicationGuideoftheAcceleratedLifeTeElectronicsandInformationTechnologyIndustriesAssociation(JEITA),2007[5]JEDECJESD94A,Appli[6]JEDECJEP122,FailureMechanismsandModelsforSemic[7]JP001,Jointpublication.foundryprocess.qualificationguidelines.(WaferFabricationManufactu[8]IECQ(Parts01-03),IECQ[9]JEDECJESD74,EarlyLifeFailure[10]JEITAEDR-4705,ReportonFailureMechanismofLSIandReliabilityTestMethod[11]JEDECJESD47,Failuremechanismbasedstresstestqualificatio[12]JEDECJEP122,FailureMechanismsandMod[13]JEDECJESD85,CalculatingFailureRatesinUnitso