高溫反偏試驗在環(huán)境可靠性試驗中的作用

高溫反偏試驗是環(huán)境可靠性試驗中的一種重要方法，主要針對半導體器件的可靠性評估。半導體器件是電子產品的核心部件，其可靠性直接影響到整個產品的可靠性。

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

● 發(fā)現潛在失效機制： 檢測器件在高溫和反偏電壓作用下可能出現的失效機制，如漏電流增大、擊穿電壓降低、參數漂移等。

● 評估器件壽命： 通過分析試驗數據，預測器件在實際使用環(huán)境下的壽命和失效率。

● 改進器件設計和工藝： 通過分析失效原因，改進器件的設計和制造工藝，提高產品可靠性。

高溫反偏試驗的原理

HTRB 的原理是利用高溫和反偏電壓來加速半導體器件的失效過程。

● 高溫： 提高溫度可以增加原子和分子的熱運動，加速器件內部的各種物理和化學反應，如雜質擴散、缺陷遷移、界面反應等，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，可以增加器件內部的電場強度，加速載流子的運動和注入，從而加速缺陷的產生和擴散。

高溫反偏試驗HTRB

原理圖

工作原理：

1.將 DUT 連接到測試夾具上，并放入高溫老化箱中。

2.設置直流電源，提供所需的反向偏置電壓。

3.閉合開關，將反偏電壓施加到 DUT 上。

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

5.通過電流表監(jiān)測 DUT 的漏電流變化，以及其他相關參數。

6.定期或連續(xù)采集測試數據，用于分析和評估器件的可靠性。

用于高溫反偏試驗的設備

高溫反偏試驗的實施

HTRB 的實施需要以下步驟：

1.  選擇合適的溫度和電壓條件： 根據器件的型號、規(guī)格和應用場景，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，試驗的加速 效果越明顯。但是，過高的溫度和電壓可能會導致器件損壞，因此需要選擇合適的溫度和電壓條件。

2.  準備測試設備： 準備高溫老化箱、直流電源、測試夾具、監(jiān)控設備等。

3.  連接器件： 將器件連接到測試夾具上，并施加反向偏置電壓。

4.  設置測試參數： 設置高溫老化箱的溫度、試驗時間等參數。

5.  開始測試： 啟動高溫老化箱，開始進行高溫反偏試驗。

6.  監(jiān)控數據： 在試驗過程中，需要定期或連續(xù)采集器件的參數變化數據，如漏電流、擊穿電壓等。

7.  分析數據： 分析測試數據，評估器件的可靠性，發(fā)現潛在失效機制，預測器件壽命。

高溫反偏試驗的應用

HTRB 廣泛應用于半導體器件的可靠性評估、工藝改進、產品篩選等方面。例如：

● 半導體制造： 用于評估器件的可靠性，發(fā)現潛在缺陷和失效機制，改進設計和工藝。

● 電子產品： 用于篩選可靠性高的器件，確保產品質量。

● 汽車電子： 用于評估汽車電子器件的可靠性，滿足汽車應用的高可靠性要求。

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

參考標準

● MIL-STD-750

● JEDEC JESD22-A108G

● AEC-Q100

● GJB-548C 2021