半導(dǎo)體器件的加速壽命試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法-cn

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1、半導(dǎo)體器件的加速壽命試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法山本敏男持續(xù)努力提高元器件及材料可靠性的結(jié)果，誕生了許多的但是，所謂加速試驗(yàn)這種試驗(yàn)方法，果真就加速了高可靠性產(chǎn)品。由此減少了故障發(fā)生的機(jī)會(huì)，而具體作可嗎？而加速又是針對(duì)什么，加速了什么？是有必要明確它靠性評(píng)價(jià)試驗(yàn)則需要很長(zhǎng)時(shí)間。人們希望作在更短時(shí)間獲的基準(zhǔn)。從結(jié)論來(lái)講，實(shí)施加速試驗(yàn)是以已經(jīng)可以預(yù)測(cè)試得有效結(jié)果的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，即加速試驗(yàn)。但是所謂加速試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果，即已知故障主要原因及故障機(jī)理為大前提。由此，并非單純加強(qiáng)應(yīng)力縮短時(shí)間即可，同時(shí)它也不是全能的試首次加速和加速系數(shù)都是有其意義的。反過(guò)來(lái)這些關(guān)系未驗(yàn)。理解了這一點(diǎn)，有

2、效利用這種手法與否，其可靠性評(píng)明確，卻突然將產(chǎn)品曝露在嚴(yán)酷條件，盡管在短時(shí)間使其價(jià)的結(jié)果會(huì)有天壤之別。發(fā)生故障那也僅僅是破壞而已。在此以電氣、電子設(shè)備及部件為例，就有關(guān)加速試驗(yàn)的概在可靠性領(lǐng)域進(jìn)行的加速試驗(yàn)已如您所知，匯總?cè)缫八悸芳右哉f(shuō)明。下：“比基準(zhǔn)條件嚴(yán)酷的條件下，以大于通常的速度促進(jìn)1、前言產(chǎn)品的故障機(jī)理，利用同一模式存在于兩者之間的規(guī)律單單說(shuō)可靠性試驗(yàn)其內(nèi)容也是千差萬(wàn)別的，通常從可性，使其在短時(shí)間內(nèi)再現(xiàn)?！奔醇铀僭囼?yàn)的成立是以這些靠性技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，是以產(chǎn)品從工廠出廠后，在市場(chǎng)上故障的機(jī)理與故障模式要同一為前提，其中必定在未加速保管或使用與

3、周圍“環(huán)境”息息相關(guān)的產(chǎn)品的性能如何保與已加速的試驗(yàn)之間存在規(guī)律性的結(jié)果。為此，計(jì)劃做加證為其目的。一般來(lái)說(shuō)容易將“可靠性試驗(yàn)”等同于“環(huán)速試驗(yàn)時(shí)以下為基本項(xiàng)目。境試驗(yàn)”，實(shí)際上環(huán)境試驗(yàn)也是各式各樣，不能這么簡(jiǎn)單1、可在短時(shí)間內(nèi)評(píng)價(jià)。地劃等號(hào)。實(shí)際上環(huán)境試驗(yàn)也并非單純等同“加速試驗(yàn)”。2、已提出問(wèn)題，預(yù)測(cè)好結(jié)果的重點(diǎn)評(píng)價(jià)。這里從可靠性工學(xué)的角度來(lái)解析加速試驗(yàn)，而不在品質(zhì)管3、已知產(chǎn)品使用條件及其時(shí)的環(huán)境條件。理上觸及，慎重起見特此告知。4、留意存儲(chǔ)將來(lái)可利用的具有一般特征的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。雖然對(duì)解說(shuō)沒(méi)有什么必要，但在此說(shuō)明一下第2項(xiàng)和2、定義、概要及基本事

4、項(xiàng)第3項(xiàng)主要是指實(shí)施試驗(yàn)時(shí)已將大致的主要原因提出，并按《JISZ8115可靠性用語(yǔ)》所述，所謂加速試驗(yàn)是能夠了解其發(fā)展方向。第4項(xiàng)是考慮將來(lái)收集可利用的數(shù)“以縮短試驗(yàn)時(shí)間為目的，以比標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)酷的條件進(jìn)行的據(jù)。試驗(yàn)”。一般來(lái)講比標(biāo)準(zhǔn)條件越嚴(yán)酷時(shí)間越能縮短，但能通常采用的加速試驗(yàn)手法按耗時(shí)加載到產(chǎn)品的應(yīng)力夠耐此試驗(yàn)的產(chǎn)品就證明優(yōu)良還為時(shí)過(guò)早。事實(shí)上在最嚴(yán)的方法分類如下：酷的條件下通過(guò)的產(chǎn)品，在同樣時(shí)間以最寬松條件試驗(yàn)也1、固定應(yīng)力試驗(yàn)－研究故障時(shí)間的分布。經(jīng)常發(fā)生故障。2、循環(huán)試驗(yàn)－研究應(yīng)力循環(huán)的影響。本來(lái)故障現(xiàn)象從定性的觀點(diǎn)來(lái)看，材料物資的惡化都3、應(yīng)

5、力增加試驗(yàn)－研究壽命到來(lái)時(shí)的應(yīng)力分布。是在適當(dāng)?shù)奈锢?、化學(xué)因素組合時(shí)開始，受周圍環(huán)境影響4、階梯應(yīng)力(stepstress)試驗(yàn)－研究在哪一步發(fā)生故反應(yīng)速度加快，隨時(shí)間而變化，在快要穩(wěn)定的過(guò)程中潛在。障。故障總是要發(fā)生的，且一定存在原因，而象某一天偶發(fā)故這里第3項(xiàng)和第4項(xiàng)沒(méi)有本質(zhì)差別。由上一步應(yīng)力導(dǎo)障的事是絕對(duì)不存在的。致的惡化累積下去。愛(ài)環(huán)斯佩克境儀器（上海）有限公司翻譯１而且重要的是事先要明確區(qū)別是下列什么目的：⑴是在與市場(chǎng)相關(guān)范圍內(nèi)試驗(yàn)？以內(nèi)分子間的反應(yīng)為主，在反應(yīng)開始和進(jìn)展中只要有熱干⑵是為了找出產(chǎn)品固有的弱點(diǎn)？擾，其速度即受熱影響，利用這一

6、原理來(lái)說(shuō)明的模式。⑶單單為確認(rèn)耐久性而實(shí)施？3、綜應(yīng)合反模式一般在可靠性領(lǐng)域⑴是基本，根據(jù)目的與試驗(yàn)相關(guān)的故障綜合的因素是以每次的現(xiàn)象的乘積來(lái)表示的。一切都會(huì)改變。接下來(lái)以熱化學(xué)反應(yīng)模式為例加以說(shuō)明。3、加速試驗(yàn)與故障物理3-1阿倫紐斯模型計(jì)劃加速試驗(yàn)時(shí)、試驗(yàn)后產(chǎn)品故障分析時(shí)要預(yù)先設(shè)定熱化學(xué)反應(yīng)模型中最早就熱效能進(jìn)行研究的理論為好模式，按照帶說(shuō)明的模式去驗(yàn)證。若考慮故障機(jī)理，則阿倫紐斯模型（theArrheniusequation），其關(guān)系式為如應(yīng)該從技術(shù)上類推演繹。有惡化模式、故障率模式、或概下。K表示反應(yīng)加速常數(shù)，在絕對(duì)溫度為273.15+t℃時(shí)

7、率模式等，在此為了從定性定量捕捉到故障為止的過(guò)程我的函數(shù)關(guān)系為：們看一下比較容易理解的惡化模式的例子。惡化模式也有K=A×exp(–Ea/RT)種種，用的最多的有：A=加速系數(shù)1、應(yīng)力－強(qiáng)度模式Ea=激活能，特定失效機(jī)理的典型值或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)從產(chǎn)品所固有的強(qiáng)度與周邊應(yīng)力的關(guān)系來(lái)說(shuō)明故障。（以推導(dǎo)而得。表示由外界施加的由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲ｋU(xiǎn)狀態(tài)強(qiáng)度惡化分布與應(yīng)力分布重疊的部分視為故障發(fā)生。）能量值。具體講比如常溫下氧元素與氫元素不發(fā)生任何反2、熱化學(xué)反應(yīng)模式應(yīng)，這時(shí)如果外部加熱會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種可以促使發(fā)愛(ài)環(huán)斯佩克境儀器（上海）有限公司翻譯２生化學(xué)反應(yīng)

8、的能量稱為活化能?；罨艿闹蹈鶕?jù)反生失效。因此阿倫紐斯模型由于非常適用于建立半應(yīng)現(xiàn)象不同而不同。單位通常為e