TCSAE《汽車用雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器高溫工作壽命試驗(yàn)規(guī)范》

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSAExx－20xx

汽車雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器

(DDRSDRAM)工作壽命試驗(yàn)規(guī)范高溫工作壽命測(cè)試評(píng)價(jià)方法

Evaluationofhightemperatureoperatinglifeforautomotivedoubledatarate

synchronousdynamicrandomaccessmemory

（征求意見(jiàn)稿）

DraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials

在提交反饋意見(jiàn)時(shí)，請(qǐng)將您知道的該標(biāo)準(zhǔn)所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。

2024-xx-xx發(fā)布2024-xx-xx實(shí)施

中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CSAExx—20xx

目次

前言................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.........................................................................1

4符號(hào)和縮略語(yǔ).......................................................................2

5試驗(yàn)條件...........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

5.1樣品工作溫度等級(jí)...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

5.2抽樣原則.......................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

5.3試驗(yàn)裝置.......................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

5.4應(yīng)力條件.......................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

6試驗(yàn)程序...........................................................................3

6.1概述...........................................................................3

6.2功能和電性能測(cè)試...............................................................3

6.3加載應(yīng)力.......................................................................4

6.4冷卻和移除偏置.................................................................4

6.5終點(diǎn)測(cè)試.......................................................................4

6.6失效判據(jù).......................................................................4

6.7接受判定.......................................................................4

I

T/CSAExx—20xx

汽車雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器工作壽命試驗(yàn)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了汽車雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器工作壽命試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置、樣品要求、試驗(yàn)條

件和試驗(yàn)程序。

本文件適用于汽車雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2900.1—2008電工術(shù)語(yǔ)基本術(shù)語(yǔ)

GB/T14113—1993半導(dǎo)體集成電路封裝術(shù)語(yǔ)

GB/T36474—2018半導(dǎo)體集成電路第三代雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DDR3SDRAM）測(cè)試

方法

IEC60749-23半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗(yàn)方法第23部分：高溫工作壽命（Semiconductordevices

-Mechanicalandclimatictestmethods-Part23:Hightemperatureoperatinglife）

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T2900.1—2008、GB/T14113—1993和GB/T36474—2018界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本

文件。

3.1

雙倍數(shù)據(jù)速率doubledatarate；DDR

在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)傳輸?shù)募軜?gòu),分別在時(shí)鐘上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)。

[來(lái)源：GB/T36474—2018，3.4]

3.2

同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器synchronousdynamicrandomaccessmemory；SDRAM

以時(shí)鐘為數(shù)據(jù)同步基準(zhǔn),需要連續(xù)的刷新存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并隨機(jī)指定存儲(chǔ)地址的存儲(chǔ)器。

[來(lái)源：GB/T36474—2018，3.5]

3.3

結(jié)溫junctiontemperature；Tj

器件中主要發(fā)熱部分的半導(dǎo)體結(jié)的溫度。

[來(lái)源：GB/T14113—1993，5.34]

1

T/CSAEXXX—202X

4符號(hào)和縮略語(yǔ)

下列符號(hào)和縮略語(yǔ)適用于本文件。

LSL：規(guī)范下限值（LowerLimitofSpecification）

USL：規(guī)范上限值（UpperLimitofSpecification）

VDD：電源供電電壓（PowerSupply）

VDDQ：數(shù)據(jù)總線電壓（DQPowerSupply）

VPP：激活電壓（ActivatingPowerSupply）

5試驗(yàn)條件

5.1樣品工作溫度等級(jí)

被測(cè)樣品應(yīng)按其在車輛上的應(yīng)用環(huán)境確定相應(yīng)的工作溫度等級(jí)（見(jiàn)表1），在相應(yīng)的工作溫度等級(jí)

應(yīng)能正常工作。

表1工作溫度等級(jí)

等級(jí)工作溫度范圍

0-40℃～+150℃

1-40℃～+125℃

2-40℃～+105℃

3-40℃～+85℃

5.2抽樣原則

工作壽命試驗(yàn)需3組不同批次的被測(cè)樣品，每批次應(yīng)有77顆被測(cè)樣品。

5.3試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置應(yīng)滿足IEC60749-23第4章的要求。

5.4應(yīng)力條件

5.4.1溫度應(yīng)力

被測(cè)樣品應(yīng)在試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)箱溫度Ta應(yīng)按表1相應(yīng)的工作溫度等級(jí)上限值進(jìn)行設(shè)置，且溫

度偏差應(yīng)小于等于±2℃。如多個(gè)樣品在試驗(yàn)箱內(nèi)，應(yīng)保證所有被測(cè)樣品滿足溫度應(yīng)力的要求。

對(duì)于有熱關(guān)閉功能的被測(cè)樣品，如按表1相應(yīng)的工作溫度等級(jí)上限值施加溫度應(yīng)力，會(huì)引起被測(cè)樣

品熱關(guān)閉，則可用Tj替代Ta使用。但被測(cè)樣品的Tj應(yīng)大于等于最大工作結(jié)溫Tjopmax，且小于絕對(duì)最大額

定結(jié)溫。

5.4.2工作電壓

試驗(yàn)時(shí)，被測(cè)樣品的工作電壓（VDD、VDDQ和VPP）應(yīng)大于等于工作電壓范圍的最高電壓，小于等于

絕對(duì)最大額定電壓。對(duì)于有熱關(guān)閉功能的被測(cè)樣品，試驗(yàn)過(guò)程中不應(yīng)采用引起樣品熱關(guān)閉的偏置方式。

5.4.3工作應(yīng)力

2

T/CSAExx—20xx

試驗(yàn)時(shí)，被測(cè)樣品應(yīng)在動(dòng)態(tài)工作模式下工作，其數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)符合標(biāo)稱值。除測(cè)試系統(tǒng)占用的存儲(chǔ)

單元外，被測(cè)樣品的其他存儲(chǔ)單元應(yīng)處于讀寫數(shù)據(jù)狀態(tài)。被測(cè)樣品的測(cè)試程序應(yīng)平均覆蓋寫指令和讀指

令，讀寫指令應(yīng)平均覆蓋數(shù)據(jù)0和數(shù)據(jù)1。

6試驗(yàn)程序

6.1概述

工作壽命試驗(yàn)前和試驗(yàn)后，被測(cè)樣品應(yīng)進(jìn)行功能和電性能測(cè)試（測(cè)試不分先后）。功能和性能測(cè)試

后，對(duì)被測(cè)樣品加載應(yīng)力進(jìn)行工作壽命試驗(yàn)。工作壽命試驗(yàn)后，冷卻被測(cè)樣品并移除偏置，并再次進(jìn)行

功能和電性能終點(diǎn)測(cè)試。

6.2功能和電性能測(cè)試

在室溫（＋23±5℃）、低溫（-40℃）和高溫（表1中被測(cè)樣品相應(yīng)工作溫度等級(jí)的上限值）條

件下，分別對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行功能、電性能測(cè)試，記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)剔除不合格的樣品，并

按第6章的要求補(bǔ)全合格的樣品數(shù)量。

功能和電性能測(cè)試項(xiàng)應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a）功能測(cè)試項(xiàng)：

1）上電初始化功能；

2）寄存器讀寫功能；

3）數(shù)據(jù)讀寫功能；

4）自動(dòng)刷新和自刷新功能；

5）全地址空間訪問(wèn)功能。

b）電性能測(cè)試項(xiàng)（見(jiàn)表2）。

表2電性能測(cè)試參數(shù)和接受判據(jù)

電性能參數(shù)符號(hào)接受判據(jù)

靜態(tài)電源電流IDD＜USL

輸入高電平電壓VIH＞LSL，＜USL

輸入低電平電壓VIL＞LSL，＜USL

輸出高電平電壓VOH＞LSL

輸出低電平電壓VOL＜USL

命令地址建立時(shí)間tIS＞LSL

命令地址保持時(shí)間tIH＞LSL

寫數(shù)據(jù)建立時(shí)間tDS＞LSL

寫數(shù)據(jù)保持時(shí)間tDH＞LSL

寫恢復(fù)時(shí)間tWR＞LSL

3

T/CSAEXXX—202X

表2電性能測(cè)試參數(shù)和接受判據(jù)（續(xù)）

電性能參數(shù)符號(hào)接受判據(jù)

預(yù)充電命令等待時(shí)間tRP＞LSL

激活到內(nèi)部讀或?qū)懷舆t時(shí)間tRCD＞LSL

激活行地址到關(guān)閉時(shí)間tRAS＞LSL，＜USL

時(shí)鐘高電平時(shí)間tCH＞LSL，＜USL

時(shí)鐘低電平時(shí)間tCL＞LSL，＜USL

平均時(shí)鐘周期tCK＞LSL，＜USL

6.3加載應(yīng)力

按照5.4對(duì)被測(cè)樣品加載應(yīng)力進(jìn)行壽命試驗(yàn)。施加的應(yīng)力持續(xù)時(shí)間應(yīng)不低于1000h。

6.4冷卻和移除偏置

加載應(yīng)力后，應(yīng)按IEC60749-23第6章的要求冷卻被測(cè)樣品，并移除偏置。

6.5終點(diǎn)測(cè)試

移除偏置后，應(yīng)按照6.2對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行功能、電性能終點(diǎn)測(cè)試，并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。

被測(cè)樣品的終點(diǎn)測(cè)試應(yīng)在移除偏置后的168h內(nèi)完成。如未在移除偏置后的168h內(nèi)完成，則應(yīng)在終

點(diǎn)測(cè)試前按表3追加應(yīng)力持續(xù)時(shí)間，冷卻和移除偏置后再進(jìn)行終點(diǎn)測(cè)試。

表3追加的應(yīng)力持續(xù)時(shí)間

超過(guò)規(guī)定期限的時(shí)間

0＜t≤168168＜t≤336336＜t≤504其他

h

電測(cè)試前需要追加的應(yīng)

每超過(guò)規(guī)定期限168h，則增

力持續(xù)時(shí)間244872

加24h應(yīng)力持續(xù)時(shí)間

h

6.6失效判據(jù)

終點(diǎn)測(cè)試時(shí)，如被測(cè)樣品不滿足6.2中功能或電性能的要求，則判定被測(cè)樣品失效。

6.7接受判定

終點(diǎn)測(cè)試時(shí)，如所有被測(cè)樣品均未失效，則判定樣品的抽樣批次通過(guò)本試驗(yàn)。

_________________________________

4

《汽車用雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器高溫工作壽

命試驗(yàn)規(guī)范》編制說(shuō)明

一、工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來(lái)源

《汽車用雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器高溫工作壽命試驗(yàn)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)批準(zhǔn)立項(xiàng)。文件號(hào)中汽學(xué)標(biāo)【2023】210號(hào)，任務(wù)號(hào)為2023-

095。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提出，由北京國(guó)家新能源汽車技術(shù)

創(chuàng)新中心有限公司牽頭，聯(lián)合西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體有限公司、北京車和家信息技術(shù)

有限公司、深圳江波龍電子股份有限公司、廣電計(jì)量檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司、兆易

創(chuàng)新科技集團(tuán)股份有限公司、北京郵電大學(xué)和北京新能源汽車股份有限公司共同研

究制定。

1.2編制背景與目標(biāo)

隨著汽車“三化”程度的提高，車用存儲(chǔ)器的需求與日俱增，汽車的高性能計(jì)

算和圖像處理等應(yīng)用均需要大量使用雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DDRSDRAM，

以下簡(jiǎn)稱DDR)。近兩年，車用存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模年均增長(zhǎng)24%，其中，DDR約占整個(gè)

車用存儲(chǔ)器市場(chǎng)的56%。目前，車用DDR芯片研發(fā)技術(shù)被國(guó)外壟斷，已成為制約國(guó)

內(nèi)相關(guān)行業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)，我國(guó)還沒(méi)有面向汽車用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的可靠

性檢驗(yàn)規(guī)范，一定程度上阻礙了國(guó)產(chǎn)汽車用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器產(chǎn)品的上車應(yīng)用和行業(yè)發(fā)展。

在此背景下，制定我國(guó)的汽車用DDR工作壽命試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)具有重要的作用，一方

面可以讓上游芯片設(shè)計(jì)企業(yè)明確產(chǎn)品和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，另一方面也可以讓下游汽車主機(jī)

廠明確芯片選用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術(shù)語(yǔ)言。這將會(huì)為提高我國(guó)車用

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器研發(fā)技術(shù)水平，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器上車應(yīng)用提供很大幫助。

本標(biāo)準(zhǔn)將汽車芯片的高可靠性和高安全性作為基本制定要求，依據(jù)汽車芯片的

環(huán)境剖面和實(shí)際任務(wù)剖面來(lái)確定具體的環(huán)境應(yīng)力條件和工作負(fù)載條件，解決相關(guān)國(guó)

內(nèi)外汽車用DDR工作壽命標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定具體工作負(fù)載和偏置要求的問(wèn)題。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定的試驗(yàn)方法，適用于指導(dǎo)汽車用DDR產(chǎn)品的工作壽命試驗(yàn)，對(duì)其他等級(jí)的DDR產(chǎn)

品的工作壽命試驗(yàn)也具有借鑒意義。

1.3主要工作過(guò)程

本標(biāo)準(zhǔn)按照下列時(shí)間節(jié)點(diǎn)開展預(yù)研、立項(xiàng)、起草等相關(guān)工作。

1

序號(hào)階段事項(xiàng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)

1預(yù)研研討標(biāo)準(zhǔn)的必要性、先進(jìn)性、可行性以及標(biāo)準(zhǔn)范圍2023.07.31

2立項(xiàng)完成標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)2023.09.30

3起草初稿編制完成2023.03.31

4試驗(yàn)驗(yàn)證按照標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容完成試驗(yàn)驗(yàn)證2023.03.31

(1)預(yù)研

深入研究動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器芯片的結(jié)構(gòu)工藝、可靠性機(jī)理和性能指標(biāo)，廣泛

調(diào)研國(guó)內(nèi)外DDR芯片產(chǎn)品現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，全面分析國(guó)內(nèi)外車規(guī)級(jí)集成電路可靠性、

工業(yè)級(jí)集成電路可靠性和其他DDR芯片壽命試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定制定本標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)

性和必要性。同時(shí)，邀請(qǐng)汽車DDR芯片相關(guān)單位和專家，召開標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研會(huì)，初步擬

定標(biāo)準(zhǔn)研究范圍，研討標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架和內(nèi)容，編制標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng)表、標(biāo)準(zhǔn)初稿等材

料。

(2)立項(xiàng)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研成果，確定標(biāo)準(zhǔn)的研究范圍、技術(shù)框架和技術(shù)內(nèi)容，邀請(qǐng)汽車DDR

芯片相關(guān)單位和專家，組織召開標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)議，研討標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架和技術(shù)內(nèi)容的合

理性和可行性。根據(jù)整車企業(yè)、芯片企業(yè)、科研院校等單位意見(jiàn)，修改標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申

請(qǐng)表、標(biāo)準(zhǔn)初稿等材料。2023年7月標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)材料正式提報(bào)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)，并

參加立項(xiàng)答辯。2023年9月該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)立項(xiàng)。

(3)起草

標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)后，國(guó)創(chuàng)中心作為該標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位，聯(lián)合整車企業(yè)、零部件企業(yè)、芯片

企業(yè)和科研單位7家單位，共同研制和完善標(biāo)準(zhǔn)草案。本階段共組織起草組會(huì)議三

次，會(huì)議研討過(guò)程中，起草組成員單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容積極討論，同時(shí)結(jié)合起草組成員

單位現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提出標(biāo)準(zhǔn)修改意見(jiàn)，參與標(biāo)準(zhǔn)編制，給予試驗(yàn)驗(yàn)證支持等。

起草組第一次會(huì)議：

會(huì)議時(shí)間：2023年11月3日；

會(huì)議地點(diǎn)：國(guó)創(chuàng)中心會(huì)議室；

參會(huì)單位：北京國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司、西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體

有限公司、北京車和家信息技術(shù)有限公司、深圳江波龍電子股份有限公司、廣電計(jì)

量檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司、兆易創(chuàng)新科技集團(tuán)股份有限公司、北京郵電大學(xué)。

2

會(huì)議內(nèi)容：國(guó)創(chuàng)中心作為主筆單位，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)起草方案、標(biāo)準(zhǔn)框架和文本進(jìn)行了介

紹。起草組成員就標(biāo)準(zhǔn)框架進(jìn)行了詳細(xì)討論，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)范圍、環(huán)境溫度應(yīng)力、工作

應(yīng)力等重點(diǎn)章節(jié)進(jìn)行了研討，形成改進(jìn)意見(jiàn)約15項(xiàng)。會(huì)上，起草組成員還討論了標(biāo)

準(zhǔn)編制的初步分工以及下一步工作安排。

第二次會(huì)議：

會(huì)議時(shí)間：2023年12月12日；

會(huì)議地點(diǎn)：國(guó)創(chuàng)中心會(huì)議室；

參會(huì)單位：北京國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司、西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體

有限公司、北京車和家信息技術(shù)有限公司、深圳江波龍電子股份有限公司、廣電計(jì)

量檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司、兆易創(chuàng)新科技集團(tuán)股份有限公司、北京郵電大學(xué)和北京

新能源汽車股份有限公司。

會(huì)議內(nèi)容：國(guó)創(chuàng)中心標(biāo)準(zhǔn)主筆人對(duì)整體進(jìn)展和標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了介紹。起草組成

員就7.1.1應(yīng)力通則、7.1.2環(huán)境溫度、7.1.4工作應(yīng)力、7.3.2功能測(cè)試項(xiàng)、7.3.3

電性能測(cè)試項(xiàng)等重點(diǎn)章節(jié)進(jìn)行了充分的討論，提出標(biāo)準(zhǔn)修改意見(jiàn)8項(xiàng)。同時(shí)，起草

組成員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充意見(jiàn)分工和試驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)劃進(jìn)行討論。

第三次會(huì)議：

會(huì)議時(shí)間：2024年1月5日；

會(huì)議地點(diǎn)：國(guó)創(chuàng)中心會(huì)議室；

參會(huì)單位：北京國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司、西安紫光國(guó)芯半導(dǎo)體

有限公司、北京車和家信息技術(shù)有限公司、深圳江波龍電子股份有限公司、廣電計(jì)

量檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司、兆易創(chuàng)新科技集團(tuán)股份有限公司、北京郵電大學(xué)和北京

新能源汽車股份有限公司。

會(huì)議內(nèi)容：國(guó)創(chuàng)中心標(biāo)準(zhǔn)主筆人對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展、標(biāo)準(zhǔn)草案修改內(nèi)容、試驗(yàn)驗(yàn)證情況

進(jìn)行了介紹。起草組成員就7.3.3電性能測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行了討論，提出標(biāo)準(zhǔn)修改意見(jiàn)5

項(xiàng)。

(4)試驗(yàn)驗(yàn)證

2023年12月~2月，起草組依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件和試驗(yàn)程序，對(duì)汽車用DDR芯片

進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則

3

本標(biāo)準(zhǔn)充分研究國(guó)內(nèi)外關(guān)于汽車芯片工作壽命試驗(yàn)方法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如AEC-Q100

《FailureMechanismBasedStressTestQualificationForIntegrated

Circuits》、JESD22-A108《Temperature,bias,andoperatinglife》等，按照

GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給

出的規(guī)則起草，并參考了GB/T36474—2018《半導(dǎo)體集成電路第三代雙倍數(shù)據(jù)速

率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DDR3SDRAM）測(cè)試方法》、IEC60749-23《Semiconductor

devices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part23:Hightemperature

operatinglife》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)汽車DDR車載應(yīng)用的環(huán)境剖面和實(shí)際任

務(wù)剖面，基于工作壽命加速試驗(yàn)原理，確定了標(biāo)準(zhǔn)中具體應(yīng)力條件和工作負(fù)載條件。

標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定了汽車DDR芯片工作壽命試驗(yàn)程序和功性能測(cè)試項(xiàng)，為測(cè)試考核該類

芯片高可靠性提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

2.1.1通用性原則

本標(biāo)準(zhǔn)提出的工作壽命試驗(yàn)方法不僅適用于汽車DDR芯片顆粒的工作壽命試驗(yàn)

和檢驗(yàn)，其他電子元器件產(chǎn)品的工作壽命試驗(yàn)和檢驗(yàn)也可參考使用，具有較高的標(biāo)

準(zhǔn)通用性。

2.1.2指導(dǎo)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)為汽車DDR工作壽命試驗(yàn)提供了標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序和測(cè)試項(xiàng)目，

并給出了試驗(yàn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)汽車DDR工作壽命試驗(yàn)開展具有明確的指導(dǎo)作用。

依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)汽車DDR工作壽命的規(guī)范試驗(yàn)和檢測(cè)，可以讓研制方和

使用方準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)器件的工作壽命，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術(shù)語(yǔ)言，促進(jìn)汽車

DDR芯片的選型和應(yīng)用。

2.1.3協(xié)調(diào)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)提出的試驗(yàn)方法和要求與目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的方法協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。本

標(biāo)準(zhǔn)全面規(guī)定了汽車DDR工作壽命試驗(yàn)的應(yīng)力條件、工作負(fù)載、偏置條件和測(cè)試要

求。本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有效補(bǔ)充和完善。

2.1.4兼容性原則

本標(biāo)準(zhǔn)提出的工作壽命試驗(yàn)方法考慮了動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器芯片的設(shè)計(jì)工藝、

可靠性機(jī)理和性能指標(biāo)，并充分考慮了汽車DDR芯片的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，具有普遍

適用性。

2.2標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容

4

本標(biāo)準(zhǔn)共分為6章，規(guī)定了汽車雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器工作壽命的

試驗(yàn)方法，內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、符號(hào)和縮略語(yǔ)、試驗(yàn)條

件和試驗(yàn)程序。

2.3關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法根據(jù)DDR的半導(dǎo)體器件機(jī)理，依據(jù)Aarrhenius加速模型，采

用溫度作為加速因子，對(duì)汽車DDR的工作壽命開展加速試驗(yàn)，以期加速評(píng)估汽車

DDR的工作壽命指標(biāo)，從而達(dá)到在較短時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證汽車DDR長(zhǎng)達(dá)15年以上使用時(shí)

間的目的。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車DDR器件的四個(gè)工作溫度等級(jí)（等級(jí)0-3），每個(gè)工作溫度

等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的車載應(yīng)用溫度范圍。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)樣品應(yīng)滿足3組不同批次、

每組77顆的要求。

各工作溫度等級(jí)的器件應(yīng)在規(guī)定的環(huán)境溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)本標(biāo)準(zhǔn)也考慮了

使用器件結(jié)溫Tj作為試驗(yàn)溫度應(yīng)力的使用條件和要求。試驗(yàn)過(guò)程中，器件的工作電

壓（VDD、VDDQ和VPP）應(yīng)為工作電壓范圍的最高電壓。器件應(yīng)工作在動(dòng)態(tài)工作模式

下，并且應(yīng)按其標(biāo)稱數(shù)據(jù)傳輸率進(jìn)行工作。試驗(yàn)的測(cè)試程序應(yīng)將盡可能多的器件存

儲(chǔ)單元處于讀寫數(shù)據(jù)狀態(tài)，并且測(cè)試程序應(yīng)平均覆蓋寫指令和讀指令。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)

基于的工作壽命加速試驗(yàn)要求，試驗(yàn)的應(yīng)力持續(xù)時(shí)間應(yīng)不低于1000小時(shí)。

試驗(yàn)前和試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)器件進(jìn)行室溫、低溫和高溫下的電測(cè)試，電測(cè)試項(xiàng)包

括了DDR的功能測(cè)試項(xiàng)和電性能測(cè)試項(xiàng)。功能測(cè)試項(xiàng)包括寄存器讀寫、數(shù)據(jù)讀寫和

自動(dòng)刷新及自刷新等測(cè)試項(xiàng)。電性能測(cè)試項(xiàng)包括靜態(tài)電流、寫恢復(fù)時(shí)間、預(yù)充電命

令等待時(shí)間和激活到內(nèi)部讀或?qū)懷舆t時(shí)間等測(cè)試項(xiàng)。

本標(biāo)準(zhǔn)明確且詳細(xì)規(guī)定了汽車DDR高溫工作壽命試驗(yàn)的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方法，

可以指導(dǎo)研用雙方規(guī)范開展汽車DDR的工作壽命試驗(yàn)和檢測(cè)，可以使研用雙方準(zhǔn)確

地評(píng)價(jià)汽車DDR的工作壽命指標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)汽車芯片可靠性標(biāo)準(zhǔn)的有

益補(bǔ)充和完善。

2.4標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方法依據(jù)汽車DDR芯片車載應(yīng)用的環(huán)境剖面和任務(wù)剖

面，以及依據(jù)Aarrhenius加速模型來(lái)確定。Aarrhenius模型的理論依據(jù)是高溫能

使電子元器件及材料加快化學(xué)反應(yīng)，造成產(chǎn)品提前失效。

Aarrhenius加速模型如下：

5

??=exp{（??/?）?[(1/??)?(1/??)]}

式中：

AF——加速因子；

Ea——激活能；

K——波爾茲曼常數(shù)；

Tu——芯片平均工作溫度；

Tt——芯片試驗(yàn)溫度。

依據(jù)汽車DDR芯片車載應(yīng)用的環(huán)境剖面和任務(wù)剖面可確定出器件車載應(yīng)用下的

工作溫度和工作負(fù)載等條件。器件工作壽命試驗(yàn)施加的環(huán)境溫度選擇125°C，試驗(yàn)

持續(xù)時(shí)間選擇1000小時(shí)。根據(jù)上述試驗(yàn)條件，依據(jù)Aarrhenius加速模型方程，可

以計(jì)算得出本工作壽命試驗(yàn)的加速系數(shù)，進(jìn)而可推出器件在正常車載使用條件下的

工作壽命界限。再根據(jù)常用汽車工況，可以驗(yàn)證評(píng)價(jià)汽車DDR芯片產(chǎn)品是否滿足使

用時(shí)間大于15年的應(yīng)用要求。

2.5標(biāo)準(zhǔn)工作基礎(chǔ)

北京國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司作為本標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)牽頭單位，在汽車

芯片可靠性研究和檢測(cè)技術(shù)上在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，牽頭承擔(dān)了兩項(xiàng)汽車DDR芯

片技術(shù)方面的國(guó)家重點(diǎn)研究項(xiàng)目和北京市科委項(xiàng)目。國(guó)創(chuàng)中心在汽車DDR芯片的失

效模式、失效機(jī)理、壽命模型和測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)等方面已開展較深入研究和開發(fā)工

作。汽車DDR芯片生產(chǎn)方和使用方共同起草標(biāo)準(zhǔn)，最大程度上保證了本標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)

性、可用性和實(shí)用性。本標(biāo)準(zhǔn)在成熟的設(shè)備上進(jìn)行驗(yàn)證，保證了標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)

確性，也證明了本標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。

本標(biāo)準(zhǔn)起草組單位由國(guó)內(nèi)整車廠、DDR芯片企業(yè)、高等院校和檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成，

涵蓋了汽車存儲(chǔ)芯片行業(yè)各個(gè)主要環(huán)節(jié)，具備完整的汽車電子知識(shí)體系和行業(yè)經(jīng)

驗(yàn)，能夠?yàn)楸緲?biāo)準(zhǔn)的制定提供強(qiáng)有力的技術(shù)和資源支持。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

為驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的合理性和可行性，起草組按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件和試驗(yàn)程序，

對(duì)汽車DDR芯片樣品進(jìn)行了工作壽命試驗(yàn)，并在芯片壽命試驗(yàn)前后，按標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)

測(cè)試樣品進(jìn)行了功能和性能項(xiàng)的測(cè)試。

3.1樣品情況

樣品類型：車規(guī)DDRDRAM芯片；

6

樣品數(shù)量：3組不同批次，每組77顆。

3.2試驗(yàn)條件

試驗(yàn)應(yīng)力溫度：125℃；

偏置電壓：1.1×VDD；

工作負(fù)載：樣品按產(chǎn)品標(biāo)稱數(shù)據(jù)傳輸率800Mbps運(yùn)行測(cè)試程序；

試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間：1000小時(shí)。

3.3試驗(yàn)結(jié)果

高溫工作壽命試驗(yàn)后，樣品測(cè)試結(jié)果如下：

（1）功能測(cè)試項(xiàng)

測(cè)試項(xiàng)判斷標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果

上電初始化按規(guī)范的初始化序列，可成功啟動(dòng)DDR芯片，芯片可以響應(yīng)基本的功能。通過(guò)

按規(guī)范的初始化序列指令，DDR芯片成功啟動(dòng)后，對(duì)DDR芯片相應(yīng)的模式寄

存器進(jìn)行不同配置及模式的更改，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單操作驗(yàn)證，DDR芯片工作

寄存器讀寫通過(guò)

狀態(tài)及模式符合所配置的期望狀態(tài)，且讀寫基本功能完全正確，無(wú)異常的讀

寫錯(cuò)誤出現(xiàn)。

在符合DDR芯片工作規(guī)范的條件細(xì)啊，經(jīng)過(guò)成功的初始化和模式寄存器配置

后，對(duì)DDR芯片進(jìn)行一定程度用例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作，包括不用數(shù)據(jù)類型的組

數(shù)據(jù)讀寫功能通過(guò)

合，多樣化的存儲(chǔ)空間地址的訪問(wèn)，數(shù)據(jù)讀取及寫入均正確執(zhí)行，無(wú)異常的

讀寫錯(cuò)誤發(fā)生。

針對(duì)DDR芯片的數(shù)據(jù)保持能力，在操作DDR芯片的過(guò)程中，按照規(guī)范，進(jìn)行

周期性的自動(dòng)刷新指令，DDR芯片均可以可靠的完成數(shù)據(jù)的讀寫功能，無(wú)數(shù)

自動(dòng)刷新和自刷新功

據(jù)獨(dú)處錯(cuò)誤或位翻轉(zhuǎn)的異常發(fā)生。通過(guò)

能

或經(jīng)過(guò)自刷新模式后，DDR芯片均可以可靠的完成數(shù)據(jù)的讀寫功能，無(wú)數(shù)據(jù)

獨(dú)處錯(cuò)誤或位翻轉(zhuǎn)的異常發(fā)生。

在符合DDR芯片工作規(guī)范的條件下，經(jīng)過(guò)成功的初始化和模式寄存器配置

全地址空間訪問(wèn)功能后，對(duì)DDR芯片的全地址空間進(jìn)行一定程度用例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作，包括不用通過(guò)

數(shù)據(jù)類型的組合，數(shù)據(jù)讀取及寫入均正確執(zhí)行，無(wú)異常的讀寫錯(cuò)誤發(fā)生。

（2）電性能測(cè)試項(xiàng)

測(cè)試項(xiàng)測(cè)試條件測(cè)試下限測(cè)試上限測(cè)試值單位測(cè)試結(jié)果

IDD2P

(Prechargepower-downLowVDD,TCK=2.5ns,CL=5/30.0015.12mA通過(guò)

current)

IDD2N

(PrechargestandbyLowVDD,TCK=2.5ns,CL=5/40.0027.75mA通過(guò)

current)

IDD6LowVDD,TCK=2.5ns,CL=5/23.0012.78mA通過(guò)

7

(Selfrefresh

current)

VILCMDALLTCK=2.5ns,CL=5/200.0035.00mV通過(guò)

VIHCMDALLTCK=2.5ns,CL=5/200.0056.50mV通過(guò)

VILADALLTCK=2.5ns,CL=5/200.0053.75mV通過(guò)

VIHADALLTCK=2.5ns,CL=5/200.0042.50mV通過(guò)

VILDQTCK=2.5ns,CL=5/200.0053.75mV通過(guò)

VIHDQTCK=2.5ns,CL=5/200.0041.25mV通過(guò)

VILDQSTCK=2.5ns,CL=5/200.0080.25mV通過(guò)

VIHDQSTCK=2.5ns,CL=5/200.0077.50mV通過(guò)

VILDQMTCK=2.5ns,CL=5/200.0051.00mV通過(guò)

VIHDQMTCK=2.5ns,CL=5/200.0049.50mV通過(guò)

VOLDQLowVDD,TCK=2.5ns,CL=5335.00/396.25mV通過(guò)

VOHDQLowVDD,TCK=2.5ns,CL=5335.00/353.75mV通過(guò)

VOLDQSLowVDD,TCK=2.5ns,CL=5335.00/435.00mV通過(guò)

VOHDQSLowVDD,TCK=2.5ns,CL=5335.00/357.50mV通過(guò)

CLKHIGHpulse

LowVDD,TCK=2.5ns,CL=50.150.520.21tCK通過(guò)

width,TCH

CLKLOWpulse

LowVDD,TCK=2.5ns,CL=50.150.520.22tCK通過(guò)

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TCKminLowVDD,TCK=6.0ns,CL=5/2.502.16ns通過(guò)

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TDHLowVDD,TCK=2.5ns,CL=4/125.0086.50ps通過(guò)

TISHighVDD,TCK=2.5ns,CL=4/175.0071.87ps通過(guò)

TIHHighVDD,TCK=2.5ns,CL=4/250.0047.50ps通過(guò)

tWRLowVDD,TCK=2.5ns,CL=42.00/2.46ns通過(guò)

tRPLowVDD,TCK=2.5ns,CL=46.50/