电子元器件可靠性试验

一、可靠性评价

电子元器件的可靠性评价是指对电子元器件产品、半成品或模拟样片(各种测试结构图形),通过各种可靠性评价方法，如可靠性试验、加速寿命试验和快速评价技术等，并运用数理统计工具和有关模拟仿真软件来评定其寿命、失效率或可靠性质量等级。利用可靠性筛选技术来评价产品是否合格，剔除早期失效的不合格品。

随着电子元器件可靠性的要求不断提高，电子元器件向超微型化、高集成化、多功能化方向更加迅猛的发展，对器件的可靠性评价技术日益为人们所关注。近年来，也相继取得了很多好的进展。以集成电路为例，如果沿用传统的可靠性试验来评价产品可靠性，对于集成度高、生产数量少、试验费用昂贵的器件产品，普遍感到有很大的困难。有的生产单位，开始采用加速寿命试验方法，可以缩短一些评价时间。后来，又采用晶片级可靠性(WLR)评估技术，在生产过程中或封装前用测试结构样片进行可靠性评估，加强了生产过程的控制,使影响器件可靠性的各种因素在生产过程中得到了及时的排除和改进。近，又开展了在研制设计阶段就开始针对产品可能存在的失效模式，在线路设计、版图设计、工艺设计和封装结构设计中进行可靠性设计，加强在线的可靠性质量控制，使可靠性评价技术逐渐由“输出”控制(成品控制)前移到了“输入”端的设计控制、生产过程控制，逐步建立了内建可靠性的概念，实现了电子元器件的可靠性是“设计和制造进去，而不是靠筛选出来的”观念。

二、可靠性评价技术的进展

以集成电路可靠性评价技术为例。它在原有的可靠性试验、可靠性筛选、加速寿命试验等评价技术的基础上，又发展了晶片级可靠性评价方法、微电子测试结构评价方法、结构工艺质量评价方法、敏感参数快速评价方法、计算机辅助可靠性评价方法等。这些评价方法与传统方法相比，都有节省试验样品、缩短试验时间、减少试验费用的特点，都是为了适应当今超大规模集成电路的发展而出现的评价方法，各自都具有很强的发展潜力。下面对这些评价方法做些简要的介绍。

1、晶片级可靠性评价方法

由于芯片中元器件数目大幅度增加，在可靠性试验中难于将应力均匀地加到每个元器件上，使得可靠性试验的评价方法感到了一定困难。由于芯片集成密度提高，伴随而来的纵向和横向几何尺寸的微细化，也给失效机理的分析和失效部位的确定带来困难。这些都增加了根据失效模式进行可靠性评价的难度。为此，目前在国际上对于规模比较大的集成电路的可靠性评价的主要工作放在封装成品前进行。这种方法称之为晶片级可靠性(WLR)评价方法。