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電子元件的老化試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

文章來(lái)源：http://www.meihuayi.cn/news/hybk/1598.html 發(fā)表時(shí)間：2022-03-11

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為了達(dá)到令人滿(mǎn)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(shí)間的情況下提效率率？本文介紹了老化過(guò)程的研究進(jìn)展執(zhí)行新的功能測(cè)試方案，以減少和縮短老化過(guò)程帶來(lái)的成本和時(shí)間問(wèn)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(zhēng)論。像其他產(chǎn)品一樣，半導(dǎo)體由于各種原因，故障隨時(shí)可能發(fā)生。老化是通過(guò)使半導(dǎo)體過(guò)載，使缺陷在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，以避免在使用初期失效。沒(méi)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(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題。使用后幾小時(shí)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(shí)間造成的故障。準(zhǔn)確確定老化時(shí)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(jì)，而大部分廠商希望減少或取消老化。

老化過(guò)程必須保證工廠的產(chǎn)品滿(mǎn)足用戶(hù)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(guò)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(cè)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(kāi)始和后1/10階段。也就是說(shuō)，老化加速裝置在其壽命的前10%期間運(yùn)行，迫使早期故障在更短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。

通常是幾個(gè)小時(shí)而不是幾個(gè)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?yàn)槭煜どa(chǎn)工藝，可以提前掌握。

統(tǒng)計(jì)得到的估計(jì)故障值。如果實(shí)際故障率高于期望值，則需要再次老化，以提高實(shí)際可靠性，滿(mǎn)足用戶(hù)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(shí)間。提高溫度、增加動(dòng)態(tài)信號(hào)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(guò)程中進(jìn)行測(cè)試，老化成本可以分配到功能測(cè)試中，并且可以通過(guò)監(jiān)控故障點(diǎn)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(guò)統(tǒng)計(jì)，這些信息也可以證明找出某個(gè)設(shè)備所有早期故障所需的時(shí)間是否合適。

過(guò)去老化系統(tǒng)
老化的一個(gè)原因是為了提高半導(dǎo)體器件的可靠性。到目前為止，沒(méi)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(shí)候也使用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

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

下去了。半導(dǎo)體廠商也希望通過(guò)老化做更多的事情，而不是浪費(fèi)寶貴的時(shí)間被動(dòng)等待元器件送去老化。在過(guò)去，老化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)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(duì)老化板施加DC偏壓(靜態(tài)老化)并升溫，168小時(shí)后取出器件進(jìn)行測(cè)試。

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

如果設(shè)備在老化過(guò)程中出現(xiàn)故障，將被送往故障分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，這可能需要幾周時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)將用于微調(diào)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程。

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

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

為什么要進(jìn)行老化檢測(cè)？

半導(dǎo)體測(cè)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(cè)試”的真正含義。

半導(dǎo)體測(cè)試一般采用昂貴的高速自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，在電性能條件可調(diào)的測(cè)試臺(tái)上對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行測(cè)試。在標(biāo)稱(chēng)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(cè)試，信號(hào)上升和下降時(shí)間等參數(shù)可以準(zhǔn)確到皮秒級(jí)。也許是因?yàn)榭煽販y(cè)試環(huán)境中只有一個(gè)器件作為電負(fù)載，所以信號(hào)轉(zhuǎn)換較容易。

可以測(cè)量快速、真實(shí)的設(shè)備響應(yīng)參數(shù)。但是老化的時(shí)候，為了提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，好是同時(shí)老化盡可能多的器件。為了滿(mǎn)足這一要求，多個(gè)器件安裝在一個(gè)大的印刷電路板上，稱(chēng)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(gè)器件的小測(cè)試無(wú)法相比的。

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

也可以設(shè)計(jì)老化環(huán)境下的速度測(cè)試。老化系統(tǒng)中的“測(cè)試”可以指任一方面，從每個(gè)器件的每個(gè)引腳上的基本信號(hào)測(cè)試到老化板上的所有測(cè)試。

對(duì)設(shè)備進(jìn)行幾乎%的功能測(cè)試，所有測(cè)試都取決于設(shè)備的復(fù)雜程度和所選的老化測(cè)試系統(tǒng)?？梢哉f(shuō)任一設(shè)備的%性能測(cè)試都可以做，但是這個(gè)所采用的方法可能會(huì)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(guò)監(jiān)控預(yù)燒板上的每個(gè)器件，可以在預(yù)燒開(kāi)始時(shí)更換損壞的器件，這樣用戶(hù)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(yùn)行，不存在產(chǎn)能浪費(fèi)。

電子元件的老化試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果