電子產(chǎn)品老化測試有哪幾種類型？
日期：2022-02-22 15:47:10 瀏覽量：2629 標(biāo)簽: 老化測試
首先看看什么是老化測試？在老化測試期間，特殊老化電路板上的組件會承受等于或高于其額定工作條件的壓力，以消除在額定壽命之前過早失效的任何組件。這些測試條件包括溫度、電壓/電流、操作頻率或任何其他被指定為上限的測試條件。這些類型的壓力測試有時(shí)被稱為加速壽命測試（HALT/HASS 的一個(gè)子集），因?yàn)樗鼈兡M組件長時(shí)間在極端條件下的運(yùn)行。
老化方法是一種測試和質(zhì)量控制過程，用于識別和消除有缺陷的電子組件，然后將其出售或集成到較大的系統(tǒng)中。對于依賴頻繁的設(shè)計(jì)更改和組件修改的行業(yè)（例如半導(dǎo)體制造），老化測試是一項(xiàng)重要功能，因?yàn)樗兄诒３之a(chǎn)品運(yùn)行之間的一致性。
測試過程旨在通過在較高電壓水平，超出標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍以及在電源循環(huán)條件下運(yùn)行產(chǎn)品來概述可能的缺陷。除半導(dǎo)體外，印刷電路板，集成電路和類似的微處理器組件通常在老化系統(tǒng)下進(jìn)行測試。
老化測試方法通常涉及最終產(chǎn)品的壓力測試，但也可以基于可靠性評估，以幫助提高制造標(biāo)準(zhǔn)?？煽啃詼y試通常側(cè)重于在設(shè)計(jì)階段，而不是在開發(fā)完成后，需結(jié)合內(nèi)置的晶片，并在晶圓封裝之前進(jìn)行測試以減少封裝的費(fèi)用。如果確定了導(dǎo)致某些故障的電氣，機(jī)械，化學(xué)或熱性能，則有可能在問題出現(xiàn)之前，預(yù)防它們再次出現(xiàn)。這種“故障現(xiàn)象”方法顯示出了產(chǎn)品缺陷的根本原因，并可以為設(shè)計(jì)和開發(fā)過程提供有益的反饋。
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老化測試原理中，半導(dǎo)體器件的例子大多數(shù)半導(dǎo)體器件都存在早期故障或故障的風(fēng)險(xiǎn)，這會縮短其芯片壽命。老化測試可用于在此關(guān)鍵的早期階段確定組件的可靠性，并確保電路進(jìn)入其壽命的更有效的長期階段。老化系統(tǒng)可以使設(shè)備在升高的電壓和溫度下運(yùn)行，這會在短時(shí)間內(nèi)觸發(fā)電壓和溫度故障機(jī)制。盡管預(yù)燒測試對于篩選缺陷產(chǎn)品可能是有益的，但成本會根據(jù)設(shè)備的復(fù)雜性和所需的預(yù)燒時(shí)間而增加，并且由于性能條件的嚴(yán)重性，偶爾還會引入新的故障模式。
老化測試級別在電子組件中，最常見的老化測試級別通常是管芯級，封裝級和晶圓級老化。這些名稱是指測試產(chǎn)品的生產(chǎn)階段，每個(gè)階段都可能為制造商帶來各種好處。所以越來越多地尋找“已知合格的測試連接器”，即經(jīng)過測試的擁有可靠性和有效性的測試連接器，能在老化測試中發(fā)展出優(yōu)化的方法。這種測試連接器在芯片不同的生產(chǎn)階段，都有不同的老化測試座去匹配，例如晶圓，可以用探卡；例如芯片，不同封裝就有不同封裝的老化測試座，QFP老化測試座，QFN老化測試座等。
每個(gè)常見級別的特征包括：
封裝級：封裝級測試是一種更為傳統(tǒng)的方法，其中，在將裸片封裝并集成到最終產(chǎn)品中之后，對其進(jìn)行老化。雖然此技術(shù)有助于確保產(chǎn)品在最終階段的可靠性，但維修或完全丟棄有缺陷的設(shè)備的成本可能會給資源帶來壓力。
裸片級：在裸片級老化中，在將裸片包裝并集成到最終產(chǎn)品中之前，將它們放置在臨時(shí)運(yùn)輸單元中并進(jìn)行測試。這種方法降低了包裝成本，并確保僅將功能性芯片以相對較低的成本安裝在設(shè)備中。
晶圓級：此級別通過在晶圓完成制造階段以立即確定組件有效性時(shí)對其進(jìn)行測試來減少老化過程的費(fèi)用。晶圓級老化可能會產(chǎn)生比在封裝級方法下測試的最終產(chǎn)品更不可靠的最終產(chǎn)品，但更高的成本效率使其成為可行的選擇。
老化過程的類型 標(biāo)準(zhǔn)的老化測試系統(tǒng)包含一系列插座，橋接了老化板和被測設(shè)備之間的臨時(shí)電氣連接。典型的老化板可能包括多達(dá)五十個(gè)插槽，老化系統(tǒng)可能包含數(shù)十個(gè)此類板。有效的老化系統(tǒng)性能取決于對老化板，測試設(shè)備和老化爐中溫度分布的透徹了解。常見的老化測試系統(tǒng)包括：
靜態(tài)老化：在這種類型的系統(tǒng)下，將測試設(shè)備安裝到老化板上的插座，然后將其放置在老化烤箱中，在該烤箱中以十二到二十四的時(shí)間間隔施加電源和高溫小時(shí)。冷卻后，將電路板取出，并對設(shè)備進(jìn)行一系列功能測試。外部偏置或負(fù)載不會產(chǎn)生應(yīng)力，但是由于缺少電輸入，因此靜態(tài)老化方法對評估復(fù)雜器件的效果較差。
動(dòng)態(tài)老化：在動(dòng)態(tài)老化系統(tǒng)中，設(shè)備以老化速度設(shè)置的最大速率進(jìn)行測試。
老化測試是提高降低早期故障率的一種方法。半導(dǎo)體中的潛在缺陷可以通過老化測試來檢測。當(dāng)器件施加的電壓應(yīng)力和加熱并開始運(yùn)行時(shí)，潛在缺陷變得突出。大多數(shù)早期故障是由于使用有缺陷的制造材料和生產(chǎn)階段遇到的錯(cuò)誤而造成的。通過進(jìn)行老化測試，只有早期故障率低的組件才能投放市場。
