集成电路新型加速寿命试验方法的研究
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了缩 短试 验周 期 ，试 验 中采 用加 速应 力， 即
Ｈ ＡＬ Ｔ （ 高加速 寿命试验 ） 。 由于越 来越多 的使
个或者多个加速应力水平的关键因素 ，导 出
的结果，产品要承受更强大的应力。因此，在 度 、湿度 、压强的 ），在合理的条件下改变关 键 因素参数进行测试，查出失效机理的原因 。
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
集成 电路新 型加速寿 命试验 方法 的研 究
文／ 孙旭鹏 张东 哈文 慧 高旭 东 阳辉
性能质量的指标之一 ，所 以需要准确 、快速 的
该 方法在 长寿 命试 验理 论和 算法 上采 用 统计和动力学模 型，通过敏感参数 的选取和 测 试 方法优 化，实现对 长寿命 的快速 评价。与传
用者对于产品的使用寿命提出更高 的要求 ，而 测 试产品性能时，要根据产品的承受范 围 （ 温
的测试 环境要苛刻于现实环境 ，因此通过加速 加速 寿命试验分析 了产品产品失效机理 的主要
原因，提供 了产品预期磨损机理 的有效数据 ，
因此在 当今 的市场上是很重要的 。此试验可 以 给产 品设计 者和生产者提供有效的技术指导 ， 和加工工艺进 行改进 和控 制，提高产品质量和
长 寿命 、 高可 靠 性 集成 电路 是 现 代 电子 设备 的发 展 方 向，如 何 提 高集成 电路 工作 的稳定 性 、 可 靠性 以及延 长 集成 电路 的使 用 寿命 已成 为现 代微 电路 的研 究热 点。基 于 参数 退化 的加 速 寿命 试 验 是验 证 电子 设备 性 能指 标 的一 种 有 效 方法 。通 过加速 试 验 ，可
电子设 备 的可 靠 性寿命 指 标。 本 文 简单 提 出 了 区别 于传 统 意义 上 的 可 靠性 加速 试验 ，介 绍 了基 于 参数 退 化 的集 成 电路 加 速 寿命 试
验的原理和 方法。
速 寿 命试 验 ）、ＲＥ Ｔ法 （ 可 靠 性强 化试 验 ） 以及 Ｅ ＤＡ法（ 基于参数退化 的加速寿命试验 ） 。 【 关键词 】集成电路 加速试验 寿命 试验 可 靠性试验 对 集成 电路 的材 料、元 器件 和 工艺 方法 进行加速试 验，确 定材 料、元器件和生产工艺 的寿命 。此种方法 可以在产品使用寿命末期识 别 以及量化产 品失效的机 理。此种试验方法会 根据产 品的寿命来确定试验 的时间，以给出产 品的寿命期 。 此种方法并没有暴露产品的缺陷。 加 速 寿 命 试 验 的 假 设： 试 验 产 品 在 高 力、长时间 的作用下 的产 品特征 的一致 性。为
２ ． １ Ｈ Ａ Ｌ Ｔ 法一高加速寿命试验
１集成电路加速试验概述
随着 集 成 电路等 电子 市场 的竞争 环 境 日 趋激烈 ，在满足用户 预期需求的前提下 ，在尽 可能短时间 内将产 品投入 市场是 电子开发商抢
３加速试验 中应当注意的问题
由于加速 试验 的环 境一般 都 要高 于现场 使用所预期 的水平应力 ，可能会导致实 际使用 加速试验模型是产 品在正常压力水平下 ，施加
以 迅 速 查 明 失 效 原 因 ， 快 速 评 定
寿 命试验 方法。 传统寿命试验方法试验周期长 ， 费用昂贵，在很大程度上影响 了高可靠集成 电 环境模拟 的试验 方法，通过大量的数据统计来 估测集成 电路的寿命，方法繁琐，操作麻烦 ， 而且试验周期长 ，人为 因素多。 目前，加速试 验技术领域 已经开发新 的基 于模 拟现场环境的 试验方法 ，大大缩短 的试验周 期，对 于推动加 速试验领域 的研 究与应用具有 巨大作 用，对 可
靠 性 工 程 的 发 展 有 重 要 意 义 。本 文 介 绍 一 下 三 种 加速试验 方法：Ｈ ＡＬ Ｔ法 （ 失 效 物 理 的高 加
路 的研 发周期。传统的寿命试验，是基于现实 统加速寿命试验 方法相 比，该技术 最大优 点是
试 验 时 间 短 、可 外推 寿 命 、具 有 普 适 性 ，不 需
一
占市பைடு நூலகம்的重要举措 。这无 疑促使 与激发了加速 应力 作、 短时 间 的应 力作 用 下表 现 出与低应 中不可能出现的失效机 理， 产生试验结果错误 。
试验 的 产 生 与 发 展 。
美 国波音 公 司最早 提 出 了可 靠性 加速 试 验 的概念，最初提 出的原 因是为 了降低产 品的 研发 费用，提高产 品的可靠性 。由于加速 试验 试验 ，可以获得 比正常条件 下更 多的信 息。加 速试验 需要更高的应力 ，通常在加速试验 中引 入在正 常使 用中不可能发生故障模式 的因素 ： 试验得到产 品加速试验模 型， 分析产 品的性能 ， 找 出导致产 品失效的原因，为产品设计提供设 计依据 ，提高产 品可靠性和延长使用寿命 。目 前，加速试验 已经广泛应 用于各个行业 ，如 电 子、通讯、能源 、工业 、汽车等，更优很多知 名公司例如惠普 、福特等 ，注重加速试验 的开 发与研究，缩短产 品研 发周 期，提高产品性能 ， 提高 了企业的经济效益 。
要预先建立分布模型 ，是一种通过数据本身 的 图形揭示其最佳拟合模型的分析方法 ，而非事 先假设模型强加模型后再进行分析。 基于 参数 退化 的加速 寿命 试验 方法 结合 集成 电路结构、材料、工艺及性能特点，针对 影响集成 电路寿命的应力及适用于加速试验的 应 力水平分析，研究集成电路长寿命加速试验 敏 感参数 的选取方法，进 行试验数据分析和数 据外推建模 ，实现对长寿 命失效的预估。该方 法关键技术包括 ：长寿命加速试 验敏感 参数选 取和采集技术 ；长寿命加速试验 的数据模 型处 理与外推寿命 。通过研究影响器件长寿命应力 因子 、加速 因子 、响应敏感参数 ，有利于快速 确定有效的长寿命评价方案。
