關鍵要點

老化測試是對半導體器件施加電應力和熱應力

以引起

固有故障的儘早突顯的測試方式。

在半導體中，故障一般可分為早期故障、隨機故障或磨損故障。

老化測試的型別包括靜態老化測試、動態老化測試。

半導體器件

儘管人類無法預測自己的未來，但我們已經能夠創造並應用優秀的技術來預測人造系統的未來。這些技術旨在保護某個系統免受損壞和故障的影響，包括傳統的分析方法、負載測試、模擬和機器學習等預測。半導體裝置中的老化測試就是其中一種技術，其中半導體元件（晶片，模組等）在組裝到系統之前會進行故障測試。安排試驗，使元件在特定電路的監控下被迫經歷一定的老化測試條件，並分析元件的負載能力等效能。該測試有助於確保系統中使用的元件（晶片，模組等半導體器件）的可靠性。

晶片老化

老化測試的重要性

老化測試是一種預測方法，用於在有缺陷的電子元件進入市場或組裝成電子產品之前對其進行識別並取出丟棄。隨著半導體電子技術的進步，老化測試已成為確保質量的關鍵行業流程。除了半導體元件外，PCB、IC 和處理器部件通常在老化條件下進行測試。

老化測試是對半導體器件施加電應力和熱應力

以引起

固有故障的儘早突顯的測試方式。在半導體中，故障可分為以下幾類：

1。早期故障發生在裝置執行的初始階段。早期故障的發生率隨著時間的推移而降低。

2。隨機故障發生的時間較長，而且故障發生率也被發現是恆定的。

3。在元件保質期結束時會出現磨損故障。與早期和隨機故障的發生率相比，元件越來越多地經歷磨損故障

浴缸曲線

顯示半導體器件可靠性隨時間變化的曲線稱為故障率曲線，或“浴缸曲線”。觀察曲線告訴我們，如果半導體器件容易出現早期故障，則無需擔心隨機或磨損故障——其使用壽命在操作本身的早期階段就結束了。為了跟上半導體市場標準並保持優質的公司聲譽，必須採取措施提供高度可靠的優質產品。為了確保這種可靠性，第一步是減少早期故障。

老化測試是提高降低早期故障率的一種方法。半導體中的潛在缺陷可以透過老化測試來檢測。當器件施加的電壓應力和加熱並開始執行時，潛在缺陷變得突出。大多數早期故障是由於使用有缺陷的製造材料和生產階段遇到的錯誤而造成的。透過進行老化測試，只有早期故障率低的元件才能投放市場。

老化測試的影響

在老化測試中，晶片、PCB 或半導體器件在升高的溫度、電壓和功率迴圈條件下進行測試。該測試透過強制其在監控電路下，經歷各種苛刻的老化測試條件來加速裝置中潛在缺陷的出現。半導體器件的負載能力是透過施加高電壓和溫度等應力來評估的。對生產批次的每個元件進行老化測試，以確保符合製造標準並且元件可靠。

靜動態老化測試

好處

老化測試是清除半導體器件初始高潛在故障（也稱為早夭率）的最佳篩選方法。能夠透過老化測試的裝置是沒有潛在缺陷的高質量部件，並且可以被信任併入最終應用到產品組裝中。通常，在半導體元件的老化測試期間會檢測到介電故障、金屬化故障、電遷移和導體故障等。

缺點

老化測試是找出半導體器件使用壽命的一種估計方法。但是，老化測試會縮短裝置的總壽命。即使有用的器件小時數不受影響，器件應力分佈、效率、抗電過應力 （EOS） 和靜電放電 （ESD） 能力也會受到長時間施加極端電壓和溫度的不利影響老化測試期間的時間。使用老化測試篩選的半導體元件會隨著時間的推移而退化，需要更換。因此，老化過程間接增加了維護成本。

老化測試的型別

老化測試過程通常在 125℃ 的溫度下進行，在其整個使用壽命期間可以提供給器件的偏置電壓。老化板配合IC老化測試座用於將半導體元件放入老化爐中。電壓施加可以是靜態的或動態的。老化測試的不同型別是靜態老化、動態老化。下表比較了靜態老化和動態老化測試。

靜態老化是半導體器件處於非工作模式下，半導體器件沒有輸入，其優點包括成本低和相簡單的程式，成本相應會更低，但是缺點是老化測試裝置上的所監控的電路節點不到實際數量的一半。靜態老化一般來說也

分多種

情況，主要是溫度恆定輸入，供電以及監控部分都是mV和mA級別的供電，這種屬於傳統的老化測試；

動態老化半導體器件處於工作狀態下，向半導體器件提供輸入激勵訊號，透過偵測相關的訊號來判定晶片或者說半導體器件在老化狀態或者說極端環境下的工作狀態，優點包括能夠對內部電路施加更多壓力和檢測額外的故障，動態老化更貼近半導體器件的實際應用環境。

半導體電路

半導體裝置的老化測試是最常見的篩選測試，這是有充分理由的。 老化測試從供應鏈中去除了早期故障和潛在缺陷機率很高的不可靠元件。 這是所有主要半導體制造行業都推薦的流程，因為它是分析早期故障趨勢、提高可靠性和估計半導體器件中可用器件小時數的最佳質量保證方法。