知道了两者的区别，我们发现，质量的问题解决方法往往比较直接，设计和制造单位在产品生产出来后，通过简单的测试，就可以知道产品的性能是否达到规格的要求，这种测试在IC 的设计和制造单位就可以进行。相对而言，Reliability 的问题似乎就变的十分棘手，这个产品能用多久，谁能保证产品今天能用，明天就一定能用？
为了解决这个问题，人们制定了各种各样的标准，如: JESD22-A108-A、EIAJED-4701-D101。
01
生命周期
在介绍一些目前较为流行的可靠性的测试方法之前，我们先来认识一下IC 产品的生命周期。典型的IC 产品的生命周期可以用一条浴缸曲线来表示。
Region (I) 被称为早夭期（Infancy period）
这个阶段产品的failure rate 快速下降，造成失效的原因在于IC 设计和生产过程中的缺陷
Region (II) 被称为使用期（Useful life period）
在这个阶段产品的failure rate保持稳定，失效的原因往往是随机的，比如温度变化等等
Region (III) 被称为磨耗期（Wear-Out period）
在这个阶段failure rate 会快速升高，失效的原因就是产品长期使用所造成的老化等
认识了典型IC产品的生命周期，我们就可以看到，Reliability的问题就是要力图将处于早夭期failure 的产品去除并估算其良率，预计产品的使用期，并且找到failure的原因，尤其是在IC 生产，封装，存储等方面出现的问题所造成的失效原因。
02
可靠性等级测试
下面就是一些东芯产品可靠性等级测试项目:
使用寿命测试项目
EFR, HTOL, LTOL
01
① EFR:早期失效等级测试
目的: 评估工艺的稳定性，加速缺陷失效率，去除由于天生原因失效的产品
测试条件: 在特定时间内动态提升温度和电压对产品进行测试
失效机制：材料或工艺的缺陷，包括诸如氧化层缺陷，金属刻镀，离子玷污等由于生产造成的失效
② HTOL/ LTOL：高/低温操作生命期试验
目的: 评估器件在超热和超电压情况下一段时间的耐久力
测试条件: 125℃，1.1VCC, 动态测试
失效机制：电子迁移，氧化层破裂，相互扩散，不稳定性，离子玷污等
02
环境测试项目
PRE-CON, THB, HAST, PCT, TCT, TST, HTST, Solderability Test, Solder Heat Test
① PRE-CON: 预处理测试
目的: 模拟IC 在使用之前在一定湿度，温度条件下存储的耐久力，也就是IC 从生产到使用之间存储的可靠性
测试流程
Step 1: 超声扫描仪SAM
Step 2: 高低温循环
Step 3: 烘烤
Step 4: 浸泡
Step5: 回流焊
Step6:超声扫描仪SAM
失效机制: 封装破裂，分层
②THB: 加速式温湿度及偏压测试
目的: 评估IC 产品在高温，高湿，偏压条件下对湿气的抵抗能力，加速其失效进程
测试条件: 85℃，85%RH, 1.1 VCC, Static bias
失效机制：电解腐蚀
③HAST: 高加速温湿度及偏压测试
目的: 评估IC 产品在偏压下高温，高湿，高气压条件下对湿度的抵抗能力，加速其失效过程
测试条件: 130℃， 85%RH, 1.1 VCC, Static bias，2.3 atm
失效机制：电离腐蚀，封装密封性
④ PCT: 高压蒸煮试验
目的: 评估IC 产品在高温，高湿，高气压条件下对湿度的抵抗能力，加速其失效过程
测试条件: 130℃， 85%RH, Static bias，15PSIG（2 atm）
失效机制：化学金属腐蚀，封装密封性
⑤ TCT: 高低温循环试验
目的: 评估IC 产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。方法是通过循环流动的空气从高温到低温重复变化
测试条件:
Condition B:-55℃ to 125℃
Condition C: -65℃ to 150℃
失效机制：电介质的断裂，导体和绝缘体的断裂，不同界面的分层
⑥ TST: 高低温冲击试验
目的: 评估IC 产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。方法是通过循环流动的液体从高温到低温重复变化
测试条件:
Condition B: - 55℃ to 125℃
Condition C: - 65℃ to 150℃
失效机制：电介质的断裂，材料的老化（如bond wires）, 导体机械变形
* TCT与TST 的区别在于TCT偏重于package 的测试，而TST偏重于晶圆的测试
⑦ HTST: 高温储存试验
目的: 评估IC 产品在实际使用之前在高温条件下保持几年不工作条件下的生命时间
测试条件: 150℃
失效机制：化学和扩散效应，Au-Al 共金效应
⑧ 可焊性试验
目的: 评估IC leads 在粘锡过程中的可靠度
测试方法:
Step1：蒸汽老化8 小时
Step2：浸入245℃锡盆中 5秒
失效标准：至少95％良率
⑨ SHT Test:焊接热量耐久测试
目的: 评估IC 对瞬间高温的敏感度
测试方法: 侵入260℃ 锡盆中10 秒
失效标准：根据电测试结果
耐久性测试项目
Endurance cycling test, Data retention test
03
① 周期耐久性测试
目的: 评估非挥发性memory器件在多次读写算后的持久性能
测试方法: 将数据写入memory的存储单元，在擦除数据，重复这个过程多次
测试条件: 室温，或者更高，每个数据的读写次数达到100k~1000k
② 数据保持力测试
目的: 在重复读写之后加速非挥发性memory器件存储节点的电荷损失
测试条件: 在高温条件下将数据写入memory 存储单元后，多次读取验证单元中的数据
失效机制：150℃
03
自主清晰的知识产权
在了解上述的IC 测试方法之后，IC 的设计制造商就需要根据不同IC 产品的性能，用途以及需要测试的目的，选择合适的测试方法，最大限度的降低IC测试的时间和成本，从而有效控制IC产品的质量和可靠度。
正是因为可靠性如此重要，所以东芯半导体从始至终在保证产品质量的前提下不断钻研来提升产品可靠性，到目前为止，已经总结出许多经验并且有部分技术已经成功申请专利。
#
NAND Flash局部自电位升压操作方法
可通过对测试数据的分析，结合研发团队总结的经验公式，快速准确的确定适合特定工艺的具体实施方法
#
NAND Flash中内置8比特ECC技术
通过设计定制化数字逻辑单元库，并不断优化算法，最后仿真验证，得到了使用闪存工艺实现的内置ECC模块
#
NOR Flash提高擦除可靠性技术
通过设计优化减小每次数据擦除的最小单位，已达到降低擦除后数据发生偏移的情况，可以显著提高产品可靠性
#
NOR Flash数据自动刷新技术
通过检测单元实时电压来监控是否有超规范的趋势，当超过设定的警戒值后，单元会自动刷新数据，以保证数据不会超规范，可以显著提高产品可靠性
以上列举的只是其中几个，还有很多专利也已全面运用到东芯各种产品中，同时申请中的专利也覆盖了各种产品线，我们始终如一地致力于提高产品质量和可靠性，旨在为客户带来安心的使用体验。
东芯，为日益发展的存储需求提供可靠高效的解决方案。
关于东芯
东芯半导体以卓越的MEMORY设计技术，专业的技术服务实力，通过国内外技术引进和合作，致力打造成为中国本土优秀的具有自主知识产权的存储芯片设计公司。
