电子产品环境应力筛选方法及其应用

环境应力筛选是保证产品使用可靠性的一种有效方法，作为一项生产工艺，其效费比大小是衡量ＥＳＳ方法优劣的根本标准。本文作者根据长期从事电子产品可靠性试验的经验和对筛选机理的研究结果，提出了根据产品特点制定高效ＥＳＳ的一般方法，以便用较短的试验时间暨较低的试验成本，达到对产品早期故障的充分剔除。     

国产裸芯片质量控制方法初探

随着工程产品小型化的发展趋势,裸芯片的使用越来越广。目前国内半导体器件生产厂缺少对裸芯片进行电老炼的手段。组件、混合电路的电老炼应力不能满足剔除装入其中存在的早期失效缺陷裸芯片的要求,因此裸芯片的质量与可靠性已成为制约工程产品可靠性的瓶颈。本文针对国内半导体器件生产厂不能对裸芯片进行电老炼的现状,从芯片设计到筛选、评价等过程对面向工程应用的国产裸芯片的质量控制方法进行初步探索研究。     

产品老炼,环境应力筛选,可靠性保证试验评价

产品开发生产的工艺过程少不了老炼或环境应力筛选，以便暴露和消除早期失效，定量环境应力筛选比老炼的效率高得多，是最先进的可靠性工程试验。可靠性保证试验用于验证产品早期失效是否消除，还可以保证产品达到规定的最低的ＭＴＢＦ值。     

半导体器件的预辐射技术

本文介绍一种半导体器件预辐射技术,这种技术可将半导体器件的辐射损伤消除,使器件的性能参数恢复到辐射前的水平。这种技术被应用于半导体器件加固保证的筛选和被辐射器件性能衰降的精确预测,是加固半导体器件研制生产中的一种早期技术,但目前也有现实意义。     

军用标准PIND试验方法发展与对比分析

封装腔体内部的可动粒子会引起半导体器件和电路的短路或间歇性功能失效,从而对其使用可靠性产生影响。粒子碰撞噪声检测(PIND)试验可有效剔除腔体内部含有可动粒子的器件,从而被纳入多项标准中作为一项无损筛选试验并得到广泛的应用。给出了腔体内部可动粒子的危害,详细研究了美国和中国军用标准PIND试验方法的发展历程及现状,对比了3种PIND试验标准不同版本试验参数的变化,分析了标准参数变化产生的影响,给出了筛选批接收的试验流程,对试验人员具有一定指导作用,提高了PIND筛选试验的准确性。     

可靠性强化试验在机载设备验收试验中的应用

首先,简要地介绍了可靠性强化试验的概念和基本原理;然后,在现行的可靠性验收试验技术的基础上,提出了一种针对直升机机载电子设备的快速的可靠性验收试验方法,即先应用强应力筛选试验技术,充分地剔除产品的早期故障,提高产品的可靠性,然后采用高风险定时截尾或MTBF保证试验等验证试验方案对产品进行可靠性验收试验;最后,对该方法在某单位批生产的一批产品的验收中的具体运用进行了简单的介绍,从而证明了该方法的有效性和实用性.     

讨论硅变容管电参数的稳定性

表征半导体器件的可靠性,一般采用下列三种数据:1.电参数初始值及随时间的变化量,即电参数的稳定性;2.适应环境的能力;3.失效率(包括固有失效率和现场失效率).讨论半导体器件电参数的稳定性是表征半导体器件可靠性的一种常用方法,它不仅为半导体器件设计者改进产品质量提供依据,而且为半导体器件应用者设计整机时提供产品稳定性的数据,它是国内外可靠性方面广泛研究的一个重要课题.国外半导体器件电参数精密筛选技术就是应用一例.     

半导体器件的长期贮存失效机理及加速模型

加速应力试验是评价长期贮存一次性使用半导体器件贮存可靠性的最重要途径之一.针对半导体器件不同的失效机理,选择合理、准确的加速应力模型,是定量分析半导体器件贮存寿命的基础.介绍了半导体器件在长期贮存时的主要失效机理及其加速应力模型,给出了这些模型的适用条件.     

半导体器件贮存可靠性快速评价方法

为解决复杂环境下半导体器件的贮存可靠性评估问题,结合半导体器件的贮存失效机理及其寿命-应力模型,提出了基于多贮存应力加速寿命试验的半导体器件贮存可靠性评估方法。在此基础上,以某款中频对数放大电路为研究对象,通过对加速寿命试验结果的分析,获得了电路在规定贮存时间下的可靠度。     

集成电路芯片粘接质量的快速热筛选

介绍用集成电路瞬态热阻测试仪对集成电路进行快速热筛选的方法，该方法可快速剔除粘接质量不良、热性能不好及热阻过大的芯片。对提高产品可靠性和半导体器件芯片粘接质量，保证新品热性能等都是十分有用的。     

加速寿命试验和数理统计方法在选择器件筛选条件中之应用

本文提出了一种选取半导体器件最佳筛选条件的统计方法.此法由于要在三种以上应力做加速寿命试验,要用到对数正态分布等三个数学方程,要作三张图,故将本法称之为TTSM(Three-Three Screening Method).它的具体内容是:根据用户或定型考核对器件的可靠性要求,将器件在三种以上高应力下进行加速寿命试验,然后根据加速寿命试验获得的数据,进行数理统计处理,从而选择出最佳筛选条件和筛选时间.TTSM抛弃了所谓筛选要剔除全部早期失效的管子这一难以确定的传统概念,把半导体器件筛选条件的选择建立在科学的统计计算的基础之上.TTSM已在去年WC 52双栅 FET的定型考核中用来选择筛选条件,所作预测与一千小时工作寿命考核结果一致.在WC50 FET生产考核中,所作预测与 500小时工作寿命考核结果一致.证明TTSM用来选择器件的最佳筛选条件和筛选时间是可行的.TTSM还可以预测在所选的筛选条件下剔除次品的百分比,为生产者和使用者在权衡数量和质量的得失时预先提供信息.     

Accelerated temperature testing of transistors does not cause excess flicker noise

Electrical noise measurement analysis has been applied in reliability screening of semiconductor devices. Normally it is expected that during accelerated testing reactions increase in composition of device materials causes early failures through the process of defect production. An increase in defects is further expected to result in an increase in the noise of semiconductor devices. Accelerated temperature testing of sample of indegenous NPN transistors was done and noise was measured after certain durations of test time. No appreciable change was observed in the noise level (mainly flicker or 1/noise) even though the devices reached the stage of complete failure. This indicates that defects produced by accelerated temperature testing are not noise generators. X-ray radiography and SEM analysis study has been done for completely failed devices.     

WT55型1.25厘米体效应管加速寿命试验

本文给出了WT55型1.25厘米体效应管加直流工作点,以环境温度为加速变量的寿命试验结果.器件的突然烧毁严重影响其可靠性,使失效率约为10~(-5)/小时.然而,试验表明,器件实际寿命可达数百万小时.高温直流功率负荷筛选能有效地淘汰早期失效器件,尤其是淘汰突然烧毁失效器件.选择适当的筛选条件,将使器件在40℃环境温度下工作时,获得低于1000菲特的失效率.文章讨论了筛选条件的选择.严格封帽前的镜检,对提高器件可靠性有积极意义.     

An improvement on noise criterion used as a reliability screening parameter for BJTS and experimental results

It has been reported that after a lifetest not all rejected devices initially exhibit an excess low frequency noise, so that the regular noise criterion using initial noise level measured before a lifetest is insufficient in the industrial application to reliability screening. An improved method used for initial discarding of faulty bipolar junction transistors on the basis of the initial noise before the lifetest and the noise variation after the conventional reliability screening test has been suggested [Yisong Dai, Microelectron. Reliab. 33, 2207–2215 (1993)]. In this paper we report the theoretical analysis and experimental results, which demonstrate that this refined approach is more effective for reliability screening of devices exhibiting long-term parameter drift failure.     

密封封装内部水汽含量判据研究

密封封装内部的水汽对于半导体器件的可靠性是一种威胁,由此导致的硅表面铝金属线的腐蚀是一种主要的失效机理。为了防止密封封装内部发生腐蚀失效,从而提高器件的可靠性,美军标和我国国军标均给出了内部水汽含量的试验流程和判据。然而另一些研究表明,水汽的单独存在并不会导致铝线腐蚀失效。研究了水汽在密封器件的腐蚀失效机理中的作用,对硅表面铝线的腐蚀过程进行了数学描述,分析了目前标准中内部水汽含量判据,并给出了防止密封器件腐蚀失效的建议。     

基于加速退化试验的模拟IC寿命评估研究

为解决高可靠性、长寿命模拟集成电路的寿命评估问题,结合半导体器件退化失效的特点,提出了基于加速退化试验的模拟集成电路寿命评估方法。在此基础上,以某型电压基准模拟IC为研究对象,通过对退化数据的分析研究,获得了其在正常工作应力下的寿命数据。     

Semiconductor device reliability vs process quality

This paper describes a method for defining a quantitative model relating “quality” expressed in terms of parameter distributions and “reliability” expressed in terms of failure rates. This model makes it possible to generate a more realistic failure rate estimate for semiconductor devices. With this model, failure rate predictions based on conventional life test data and on process parameter distributions, can be defined.     

引线键合的低成本解决方案

最近,金价不断上涨突破了35.4美元/g,同时半导体产品特别是存储器类产品的价格却不断下降。目前半导体行业最大的挑战是如何控制并降低成本。为了降低引线键合的原材料成本,近年来金-银合金引线已被开始用来替代金线键合。但是,由于金-银合金引线键合的器件在测试中出现的故障,不能用于在高湿度环境下进行可靠性测试(例如PCT测试)的器件,使其在应用上受到限制。研究了传统Au-Ag合金引线键合的电子器件在PCT测试时所产生的故障机理和钯元素的作用,通过在Au-Ag合金引线中掺入(Pd)钯元素来阻止在高湿度环境下进行可靠性测试时出现的故障。     

降低半导体器件失效率的有效措施

要提高电子产品的可靠性水平,必须加强对元器件的质量管理。本文系统地介绍了采用优选生产厂家、高温贮存、功率老化、质量信息反馈、改善检测手段等方法来降低半导体器件的失效率,提高整机的可靠性。实践证明,这些措施简单有效。