電子元件的老化試驗統(tǒng)計分析結(jié)果

文章來源：http://schtt.cn/news/hybk/1598.html 發(fā)表時間：2022-03-11

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為了達(dá)到令人滿意的合格率，幾乎所有產(chǎn)品在出廠前都必須進(jìn)行老化處理。廠家如何在不減少老化時間的情況下提效率率？本文介紹了老化過程的研究進(jìn)展執(zhí)行新的功能測試方案，以減少和縮短老化過程帶來的成本和時間問題。在半導(dǎo)體行業(yè)，關(guān)于器件的老化一直有各種各樣的爭論。像其他產(chǎn)品一樣，半導(dǎo)體由于各種原因，故障隨時可能發(fā)生。老化是通過使半導(dǎo)體過載，使缺陷在短時間內(nèi)出現(xiàn)，以避免在使用初期失效。沒有衰老，由于器件和制造工藝的復(fù)雜性，許多半導(dǎo)體成品在使用中會產(chǎn)生許多問題。使用后幾小時到幾天內(nèi)出現(xiàn)的缺陷(取決于制造工藝的成熟度；而老化后的器件基本要求%除這段時間造成的故障。準(zhǔn)確確定老化時間的一方法是參考之前收集的舊數(shù)據(jù)。

失效和失效分析統(tǒng)計，而大部分廠商希望減少或取消老化。

老化過程必須保證工廠的產(chǎn)品滿足用戶的可靠性要求。此外，它還必須提供工程數(shù)據(jù)，以改善設(shè)備的性能。

通常，在老化過程中，半導(dǎo)體器件在工作環(huán)境和電氣性能方面受到苛刻的測試，從而盡可能早地出現(xiàn)故障。它主要故障發(fā)生在設(shè)備生命周期的開始和后1/10階段。也就是說，老化加速裝置在其壽命的前10%期間運行，迫使早期故障在更短的時間內(nèi)出現(xiàn)。

通常是幾個小時而不是幾個月或幾年。并非所有半導(dǎo)體制造商都需要老化所有元件。普通器件制造因為熟悉生產(chǎn)工藝，可以提前掌握。

統(tǒng)計得到的估計故障值。如果實際故障率高于期望值，則需要再次老化，以提高實際可靠性，滿足用戶的要求。本文介紹的老化方法與10年前幾乎相同。

區(qū)別是如何更好地利用老化時間。提高溫度、增加動態(tài)信號輸入和將工作電壓提高到正常值以上等。，都是加速故障發(fā)生的方法。

慣例；但是，如果在老化過程中進(jìn)行測試，老化成本可以分配到功能測試中，并且可以通過監(jiān)控故障點從整體部分收集一些有用的信息節(jié)約生產(chǎn)成本。另外，經(jīng)過統(tǒng)計，這些信息也可以證明找出某個設(shè)備所有早期故障所需的時間是否合適。

過去老化系統(tǒng)
老化的一個原因是為了提高半導(dǎo)體器件的可靠性。到目前為止，沒有其他替代方法。陳釀仍在高溫室(通常在125℃左右)中進(jìn)行，添加電子偏置，大多數(shù)時候也使用動態(tài)驅(qū)動信號。

很多公司想減少或者全除老化，但是在產(chǎn)品到達(dá)客戶之前，他們找不到其他可靠的替代品來擺脫早期故障的產(chǎn)品，所以似乎老化會持續(xù)很長時間。

下去了。半導(dǎo)體廠商也希望通過老化做更多的事情，而不是浪費寶貴的時間被動等待元器件送去老化。在過去，老化系統(tǒng)的設(shè)計相對簡單。老化是指將器件插入老化板，然后將老化板放入老化室，對老化板施加DC偏壓(靜態(tài)老化)并升溫，168小時后取出器件進(jìn)行測試。

如果%測試后性能依然完好，則可以保證設(shè)備的質(zhì)量，送到用戶手中。

如果設(shè)備在老化過程中出現(xiàn)故障，將被送往故障分析實驗室進(jìn)行分析，這可能需要幾周時間。實驗室提供的數(shù)據(jù)將用于微調(diào)設(shè)計和生產(chǎn)過程。

部分，但它也表明，在對可能的嚴(yán)重故障采取補救措施之前，生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)行了幾個星期。目前，工程師已經(jīng)找到了一些在設(shè)備上進(jìn)行長期錯誤覆蓋的方法。

甚至在設(shè)備上做一些測試。但遺憾的是，沒有人能解決老齡化的根本問題，那就是降成本和時間。所以半導(dǎo)體制造商采用了另一種老化方法:在老化過程中執(zhí)行功能測試。

為什么要進(jìn)行老化檢測？

半導(dǎo)體測試在老化階段有意義的原因有很多。在討論這些原因之前，我們首先要明確“測試”的真正含義。

半導(dǎo)體測試一般采用昂貴的高速自動測試設(shè)備，在電性能條件可調(diào)的測試臺上對半導(dǎo)體進(jìn)行測試。在標(biāo)稱性能范圍之外進(jìn)行以完成功能也是可疑的。

(邏輯)和參數(shù)(速度)測試，信號上升和下降時間等參數(shù)可以準(zhǔn)確到皮秒級。也許是因為可控測試環(huán)境中只有一個器件作為電負(fù)載，所以信號轉(zhuǎn)換較容易。

可以測量快速、真實的設(shè)備響應(yīng)參數(shù)。但是老化的時候，為了提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，好是同時老化盡可能多的器件。為了滿足這一要求，多個器件安裝在一個大的印刷電路板上，稱為老化板，上面的所有器件并聯(lián)連接。大規(guī)模老化板的物理和電氣特性是只有一個器件的小測試無法相比的。

相對于測試臺，老化板上的容性和感性負(fù)載會給速度測試帶來麻煩。所以我們通常不能用老化做所有的功能測試。然而，在某些情況下，使用特殊的系統(tǒng)。

也可以設(shè)計老化環(huán)境下的速度測試。老化系統(tǒng)中的“測試”可以指任一方面，從每個器件的每個引腳上的基本信號測試到老化板上的所有測試。

對設(shè)備進(jìn)行幾乎%的功能測試，所有測試都取決于設(shè)備的復(fù)雜程度和所選的老化測試系統(tǒng)?？梢哉f任一設(shè)備的%性能測試都可以做，但是這個所采用的方法可能會降老化板上的器件密度，從而增加整體成本并降產(chǎn)量。

4.確保老化操作與預(yù)期一致。通過監(jiān)控預(yù)燒板上的每個器件，可以在預(yù)燒開始時更換損壞的器件，這樣用戶就可以確保預(yù)燒板和預(yù)燒系統(tǒng)被按下。

預(yù)先設(shè)想的條件運行，不存在產(chǎn)能浪費。

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