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功率器件可靠性試驗測試項目系列專題（一）

可靠性實驗室介紹

龍騰半導體建有功率器件可靠性與應用實驗中心，專注于產(chǎn)品設計驗證、參數(shù)檢測、可靠性驗證、失效分析及應用評估，公司參考半導體行業(yè)可靠性試驗條件和抽樣原則，制定產(chǎn)品可靠性規(guī)范并依此對產(chǎn)品進行完整可靠性驗證。

可靠性試驗目標：

模擬和加速半導體元器件在整個壽命周期中遭遇的各種情況(器件應用壽命長短)。 可靠性試驗目的：

使試制階段的產(chǎn)品達到預定的可靠性指標；

通過試驗對產(chǎn)品的制作過程進行監(jiān)督；

通過試驗制定合理的工藝篩選條件；

通過試驗對產(chǎn)品進行可靠性鑒定或驗收；

通過試驗研究器件的失效機理。

01

高溫柵偏/高溫反偏

01 試驗目的

評估器件在高溫和高電壓情況下一段時間的耐久力。

02 試驗機理

高溫、高電壓條件下加速其失效進程。其失效機理包含：電子遷移，氧化層破裂，相互擴散，不穩(wěn)定性，離子玷污等。

03試驗條件

Tj=TjMax，Vgs=100%Vgss Or Vds=80%Vdss，完成規(guī)定時間內(nèi)的考核。

04 參考標準

JESD22-A108、JESD-47、AEC-Q101等。

02

濕熱試驗

（THB/H3TRB）

01 試驗目的

確定電子元器件在高溫、高濕度或伴有溫度濕度變化條件下工作或儲存的適應能力。評估產(chǎn)品在高溫、高濕、偏壓條件下對濕氣的抵抗能力，加速其失效進程。

02 試驗機理

高溫和高濕度的同時作用，會加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對于半導體器件，如果水汽滲透進管芯就會引起電參數(shù)的變化。例如，使器件反向漏電流變大、電流放大系數(shù)不穩(wěn)定、鋁引線被腐蝕。尤其在兩種不同金屬的鍵合處或連接處，由于水汽滲入會產(chǎn)生電化學反應，從而使腐蝕速度大大加快。此外，在濕熱環(huán)境中，管殼的電鍍層可能會剝落，外引線可能生銹或銹斷。 因此，高溫高濕度的環(huán)境條件是影響器件穩(wěn)定性和可靠性的重要原因之一。水汽借助于溫度以擴散、熱運動、呼吸作用、毛細現(xiàn)象等被吸入器件內(nèi)部。它有直接和間接吸入兩種方式。 直接吸入主要和溫度、絕對濕度、時間有關(guān)。溫度越高，水分子的活性能越大，水分子越容易進入器件內(nèi)部。絕對濕度越大，水分子含量就越多，水分子滲入器件內(nèi)部的可能性也增大。 間接吸入是通過溫度的交替變化，使試驗樣品內(nèi)的水汽收縮和膨脹，形成所謂“呼吸”而實現(xiàn)的。主要取決于溫度變化率、溫差、絕對濕度和時間。溫差的大小決定了“呼吸”程度，溫度變化率則決定了單位時間內(nèi)“呼吸”的次數(shù)。

03試驗條件

Vds=80%BVdss & ≤100V，完成規(guī)定時間內(nèi)的考核。

04 參考標準

JESD22-A101、AEC-Q101、JESD-47等。

審核編輯：彭菁