高溫反偏試驗(yàn)在環(huán)境可靠性試驗(yàn)中的作用

高溫反偏試驗(yàn)是環(huán)境可靠性試驗(yàn)中的一種重要方法，主要針對(duì)半導(dǎo)體器件的可靠性評(píng)估。半導(dǎo)體器件是電子產(chǎn)品的核心部件，其可靠性直接影響到整個(gè)產(chǎn)品的可靠性。

HTRB 通過施加高溫和反向偏置電壓，加速器件內(nèi)部的物理和化學(xué)過程，從而模擬器件在長(zhǎng)期工作條件下的老化過程。這有助于我們：

● 發(fā)現(xiàn)潛在失效機(jī)制： 檢測(cè)器件在高溫和反偏電壓作用下可能出現(xiàn)的失效機(jī)制，如漏電流增大、擊穿電壓降低、參數(shù)漂移等。

● 評(píng)估器件壽命： 通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)器件在實(shí)際使用環(huán)境下的壽命和失效率。

● 改進(jìn)器件設(shè)計(jì)和工藝： 通過分析失效原因，改進(jìn)器件的設(shè)計(jì)和制造工藝，提高產(chǎn)品可靠性。

高溫反偏試驗(yàn)的原理

HTRB 的原理是利用高溫和反偏電壓來加速半導(dǎo)體器件的失效過程。

● 高溫： 提高溫度可以增加原子和分子的熱運(yùn)動(dòng)，加速器件內(nèi)部的各種物理和化學(xué)反應(yīng)，如雜質(zhì)擴(kuò)散、缺陷遷移、界面反應(yīng)等，從而加速器件的老化。

● 反偏電壓： 在器件上施加反向偏置電壓，可以增加器件內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度，加速載流子的運(yùn)動(dòng)和注入，從而加速缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)散。

高溫反偏試驗(yàn)HTRB

原理圖

工作原理：

1.將 DUT 連接到測(cè)試夾具上，并放入高溫老化箱中。

2.設(shè)置直流電源，提供所需的反向偏置電壓。

3.閉合開關(guān)，將反偏電壓施加到 DUT 上。

4.在高溫和反偏電壓的作用下，DUT 內(nèi)部的物理和化學(xué)過程加速，模擬器件在長(zhǎng)期工作條件下的老化過程。

5.通過電流表監(jiān)測(cè) DUT 的漏電流變化，以及其他相關(guān)參數(shù)。

6.定期或連續(xù)采集測(cè)試數(shù)據(jù)，用于分析和評(píng)估器件的可靠性。

用于高溫反偏試驗(yàn)的設(shè)備

高溫反偏試驗(yàn)的實(shí)施

HTRB 的實(shí)施需要以下步驟：

1.  選擇合適的溫度和電壓條件： 根據(jù)器件的型號(hào)、規(guī)格和應(yīng)用場(chǎng)景，選擇合適的溫度和反偏電壓。一般來說，溫度越高、反偏電壓越大，試驗(yàn)的加速 效果越明顯。但是，過高的溫度和電壓可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞，因此需要選擇合適的溫度和電壓條件。

2.  準(zhǔn)備測(cè)試設(shè)備： 準(zhǔn)備高溫老化箱、直流電源、測(cè)試夾具、監(jiān)控設(shè)備等。

3.  連接器件： 將器件連接到測(cè)試夾具上，并施加反向偏置電壓。

4.  設(shè)置測(cè)試參數(shù)： 設(shè)置高溫老化箱的溫度、試驗(yàn)時(shí)間等參數(shù)。

5.  開始測(cè)試： 啟動(dòng)高溫老化箱，開始進(jìn)行高溫反偏試驗(yàn)。

6.  監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)： 在試驗(yàn)過程中，需要定期或連續(xù)采集器件的參數(shù)變化數(shù)據(jù)，如漏電流、擊穿電壓等。

7.  分析數(shù)據(jù)： 分析測(cè)試數(shù)據(jù)，評(píng)估器件的可靠性，發(fā)現(xiàn)潛在失效機(jī)制，預(yù)測(cè)器件壽命。

高溫反偏試驗(yàn)的應(yīng)用

HTRB 廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的可靠性評(píng)估、工藝改進(jìn)、產(chǎn)品篩選等方面。例如：

● 半導(dǎo)體制造： 用于評(píng)估器件的可靠性，發(fā)現(xiàn)潛在缺陷和失效機(jī)制，改進(jìn)設(shè)計(jì)和工藝。

● 電子產(chǎn)品： 用于篩選可靠性高的器件，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

● 汽車電子： 用于評(píng)估汽車電子器件的可靠性，滿足汽車應(yīng)用的高可靠性要求。

● 航空航天： 用于評(píng)估航空航天電子器件的可靠性，確保在極端環(huán)境下的可靠運(yùn)行。

參考標(biāo)準(zhǔn)

● MIL-STD-750

● JEDEC JESD22-A108G

● AEC-Q100

● GJB-548C 2021