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半導體器件的可靠性可歸納如下：

• 半導體設備對雜質和顆粒非常敏感。 因此，要制造這些設備，必須管理許多過程，同時準確控制雜質和顆粒的水平。 成品質量取決于半導體中每種相互作用物質的多層關系，包括金屬化、芯片材料（半導體材料列表）和封裝。
• 必須充分理解微工藝和薄膜的問題，因為它們適用于金屬化和引線鍵合。 還需要從薄膜的角度分析表面現象。
• 由于技術的快速進步，許多新設備是使用新材料和新工藝開發的，并且由于非經常性工程限制以及上市時間問題，設計日歷時間有限。 因此，不可能以現有設備的可靠性為基礎進行新設計。
• 為了實現規模經濟，半導體產品需要大量生產。 此外，完成的半導體產品的修理是不切實際的。 因此，在設計階段納入可靠性并在生產階段減少變化變得至關重要。
• 半導體設備的可靠性可能取決于組裝、使用、環境和冷卻條件。 影響設備可靠性的應力因素包括氣體、灰塵、污染、電壓、電流密度、溫度、濕度、機械應力、振動、沖擊、輻射、壓力以及磁場和電場強度。

影響半導體可靠性的設計因素包括：電壓、功率和電流降額； 亞穩定性； 邏輯時序余量（邏輯模擬）； 時序分析； 溫度降額； 和過程控制。

通過多種方法保持半導體的高可靠性。 潔凈室控制雜質，過程控制控制處理，老化（極端情況下的短期操作）以及探測和測試減少逃逸。 探針（晶圓探針）在封裝之前通過連接到測試設備的微型探針測試半導體芯片。 最終測試測試封裝的設備，通常是預燒和后預燒的一組參數，以確保運行。 在半導體引入市場之前，通過在半導體的鑒定階段應用一組壓力測試來識別工藝和設計弱點。 G。 根據 AEC Q100 和 Q101 壓力資格。 零件平均測試是一種統計方法，用于識別和隔離可靠性故障概率較高的半導體芯片。 該技術將在規格范圍內但超出該總體正態分布的特征識別為不適合高可靠性應用程序的風險異常值。 基于測試儀的零件平均測試品種包括參數零件平均測試（P-PAT）和地理零件平均測試（G-PAT）等。 在線零件平均測試 (I-PAT) 使用來自生產過程控制檢查和計量的數據來執行異常值識別功能。

結合強度測量以兩種基本類型進行：拉力測試和剪切測試。 兩者都可以破壞性地完成，這是更常見的，或非破壞性的。 當需要極高的可靠性時，例如在軍事或航空航天應用中，通常會使用非破壞性測試。

電子半導體器件的失效機制分為以下幾類

• 材料相互作用引發的機制。
• 壓力誘發機制。
• 機械誘發的故障機制。
• 環境誘發的故障機制。

• 場效應晶體管柵極金屬下沉
• 歐姆接觸退化
• 頻道降級
• 表面態效應
• 封裝成型污染——封裝化合物中的雜質會導致電氣故障

• 電遷移——芯片中材料的電感應運動
• 倦怠——局部壓力過大
• 熱電子俘獲——由于功率 RF 電路中的過載
• 電應力 – 靜電放電、高電磁場 (HIRF)、閂鎖過電壓、過電流

• 模具斷裂 – 由于熱膨脹系數不匹配
• 芯片連接空洞 - 制造缺陷 - 可使用掃描聲學顯微鏡進行篩查。
• 蠕變引起的焊點失效