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：2586 標簽: 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被稱為加速壽命測試（HALT/HASS 的一個子集），因為它們模擬組件長時間在極端條件下的運行。
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），老化測試是一項重要功能，因為它有助于保持產(chǎn)品運行之間的一致性。
測試過程旨在通過在較高電壓水平，超出標準溫度范圍以及在電源循環(huán)條件下運行產(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，以幫助提高制造標準。可靠性測試通常側(cè)重于在設(shè)計階段，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行測試以減少封裝的費用。如果確定了導(dǎo)致某些故障的電氣，機械，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，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行，這會在短時間內(nèi)觸發(fā)電壓和溫度故障機制。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)燒時間而增加，并且由于性能條件的嚴重性，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，將它們放置在臨時運輸單元中并進行測試。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對其進行測試來減少老化過程的費用。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 標準的老化測試系統(tǒng)包含一系列插座，橋接了老化板和被測設(shè)備之間的臨時電氣連接。典型的老化板可能包括多達五十個插槽，老化系統(tǒng)可能包含數(shù)十個此類板。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間間隔施加電源和高溫小時。冷卻后，將電路板取出，并對設(shè)備進行一系列功能測試。外部偏置或負載不會產(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。
動態(tài)老化：在動態(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)力和加熱并開始運行時，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)階段遇到的錯誤而造成的。通過進行老化測試，只有早期故障率低的組件才能投放市場。
