什么是電子元器件老化篩選？

電子元器件老化篩選是指在一定的環(huán)境溫度下、較長的時間內(nèi)對元器件連續(xù)施加環(huán)境應(yīng)力，而環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS：Environment Stress Screen ）則不僅包括高溫應(yīng)力，還包括其他很多應(yīng)力，例如溫度循環(huán)、隨機振動等，通過電-熱應(yīng)力的綜合作用來加速元器件內(nèi)部的各種物理、化學(xué)反應(yīng)過程，促使隱藏于元器件內(nèi)部的各種潛在缺陷及早暴露，從而達(dá)到剔除早期失效產(chǎn)品的目的。電子元器件老化篩選是屬于環(huán)境應(yīng)力篩選的一種。

電子元器件老化篩選的作用

1. 對于工藝制造過程中可能存在的一系列缺陷，如表面沾污、引線焊接不良、溝道漏電、硅片裂紋、氧化層缺陷和局部發(fā)熱點等都有較好的篩選效果。

2. 對于無缺陷的元器件，老化篩選也可促使其電參數(shù)穩(wěn)定。

電子元器件老化篩選方法

1. 常溫靜態(tài)功率老化

常溫靜態(tài)功率老化就是使器件處在室溫下老化。半導(dǎo)體的PN結(jié)處于正偏導(dǎo)通狀態(tài)，器件老化所需要的熱應(yīng)力，是由器件本身所消耗的功率轉(zhuǎn)換而來的。由于器件在老化過程中受到電、熱的綜合作用，器件內(nèi)部的各種物理、化學(xué)反應(yīng)過程被加速，促使其潛在缺陷提前暴露，從而把有缺陷的器件剔除。這種老化方法無需高溫設(shè)備，操作也很簡便，因此被普遍采用。在器件的安全范圍內(nèi)，適當(dāng)加大老化功率（提高器件結(jié)溫）可以收到更好的老化效果，并且可以縮短老化時間。

2. 高溫靜態(tài)功率老化

高溫靜態(tài)功率老化的加電方式及試驗電路形式均與常溫靜態(tài)功率老化相同，區(qū)別在于前者在較高的環(huán)境溫度下進行。由于器件處在較高的環(huán)境溫度下進行老化，集成電路的結(jié)溫就可達(dá)到很高的溫度。因此，一般說來，集成電路的高溫靜態(tài)功率老化效果比常溫靜態(tài)功率老化要好。

我國軍用電子元器件標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定集成電路要進行高溫靜態(tài)功率老化，具體條件是：在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定電源電壓、額定負(fù)載、信號及線路下進行老化。老化條件是：125±3 ℃，168h（可根據(jù)需要確定）。老化過程中至少每8h監(jiān)測一次。

3. 高溫反偏老化

在高溫反偏老化中，器件的PN結(jié)被同時加上高溫環(huán)境應(yīng)力和反向偏壓電應(yīng)力，器件內(nèi)部無電流或僅有微小的電流通過，幾乎不消耗功率。這種老化方法對剔除具有表面效應(yīng)缺陷的早期失效器件特別有效，因而在一些反向應(yīng)用的半導(dǎo)體器件老化中得到廣泛的應(yīng)用。

4. 高溫動態(tài)老化

高溫動態(tài)老化主要用于數(shù)字器件，這種老化方法是在被老化器件的輸入端由脈沖信號驅(qū)動，使器件不停地處于翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。這種老化方法很接近器件的實際使用狀態(tài)。

高溫動態(tài)老化有兩種基本試驗電路：串聯(lián)開關(guān)和并聯(lián)開關(guān)試驗電路。

串聯(lián)開關(guān)試驗電路又稱“環(huán)形計數(shù)器”電路。其特點是：把全部受試器件的輸出輸入端串聯(lián)起來，組成一個環(huán)形計數(shù)電路。由于前級的輸出就是后一級的輸入，即后一級就是前一級的負(fù)載，這就無須外加激勵信號和外加負(fù)載，故設(shè)備簡單，容易實現(xiàn)。缺點是任一被試器件失效，都會使整個環(huán)形系統(tǒng)停止工作，使試驗中。直到換上新的試驗電路或短接有問題的器件，試驗才恢復(fù)正常。

并聯(lián)開關(guān)試驗電路的特點是，被測器件與激勵電源相并聯(lián)，因此每個被試器件都能單獨由外加的開關(guān)電壓來驅(qū)動，每個被試器件的輸出端均可接一模擬最大值的負(fù)載，從而克服了串聯(lián)開關(guān)老化的缺點。

高溫動態(tài)老化的試驗條件一般是在最高額定工作溫度和最高額定工作電壓下老化168～240h。例如：民用器件通常為幾小時，軍用高可靠性器件可選擇100～168h，宇航級器件可選擇240h甚至更長的周期。

電子元器件老化篩選機構(gòu)

優(yōu)科檢測認(rèn)證是專業(yè)第三方電子元器件老化篩選機構(gòu)，專注電子元器件檢測近二十年，可提供器件自動化封測、元器件二次篩選、汽車電子（AEC-Q100、 AEC-Q200）、軍工電子、DPA檢測、失效分析等電子元器件檢測服務(wù)。