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eMMC (embedded MultiMedia Card)是由MMC协会制定标准、应用于手机等智能终端产品的内嵌式存储芯片。eMMC作为智能终端操作系统及用户数据存储的介质,其失效将导致整个应用系统的失效,因此对eMMC失效进行研究分析,并采取有效措施进行规避,提高硬件系统稳定性和使用寿命,具有重要的实际应用价值。本文以实际工作中对eMMC JEDEC5.0规范的器件的失效分析工作为基础,从硬件系统及eMMC器件单体两方面出发,开展了eMMC的失效分析研究工作:一、分析了硬件系统上电时序异常引入的eMMC失效及原因,并通过更改PMU寄存器配置,创新性的采用两次上下电的方法达到了规避失效的目的。本平台硬件系统中,由于DRAM的VDD1与eMMC的VCCQ共用电源,为保持DRAM中运行的数据在系统异常重启时不丢失,PMU配置VDD1的供电电源不下电,于是VCCQ也不下电。那么再次上电时VCCQ就先于CPU系统区上电,导致由VCCQ供电的eMMC I/O总线处于失控状态,eMMC_CLK、 eMMC_CMD等信号线出现异常信号或毛刺,引起eMMC_CMD发生CRC校验错误而失效。根据失效原因,通过更改PMU寄存器配置,采用两次上下电的方法,达到了既能保持DRAM中数据不丢失又能成功规避失效的目的。实验结果表明,启动阶段硬件系统上电时序正常,eMMC_CLK 和 eMMC_CMD信号线上的错误信号和毛刺消失,系统启动正常。二、对eMMC器件单体失效展开了分析研究。首先,总结了eMMC单体失效分析的方法;汇总了部分eMMC 中 Nand Flash存储器损伤失效的种类,包括钝化层、衬底、管芯破裂,Die空洞等;并对NandFlash存储器损伤导致的eMMC失效进行了详细的分析。Nand Flash的损伤失效需要生产商通过生产和封装工艺的优化来规避。其次,分析了Nand Flash存储器接口速率异常导致的eMMC失效,包括失效模式及失效原因(接口速率异常导致Nand Flash读写建立时间不足),并对NandFlash接口速率的ATE测试筛选方法进行了优化。实验结果表明对于400MHz接口速率要求的Nand Flash存储器,筛选速率增加10MHz,失效率约降低13ppm,增加30MHz,失效率约降低33ppm,总失效率小于10ppm,基本能有效剔除接口速率异常的器件。本文关于eMMC的失效分析对后期项目开发有较好的指导作用,其中规避硬件系统上电时序异常的方法已实际投入了使用,事实证明其对提高智能手机运行的稳定性有明显的作用。