半導體器件老化篩選方法

1、常溫靜態(tài)功率老化

常溫靜態(tài)功率老化就是使器件處在室溫下老化。半導體的PN結處于正偏導通狀態(tài)，器件老化所需要的熱應力，是由器件本身所消耗的功率轉換而來的。由于器件在老化過程中受到電、熱的綜合作用，器件內部的各種物理、化學反應過程被加速，促使其潛在缺陷提前暴露，從而把有缺陷的器件剔除。這種老化方法無需高溫設備，操作也很簡便，因此被普遍采用。在器件的安Q全范圍內，適當加大老化功率（提高器件結溫)可以收到更好的老化效果，并且可以縮短老化時間。

2、高溫靜態(tài)功率老化

高溫靜態(tài)功率老化的加電方式及試驗電路形式均與常溫靜態(tài)功率老化相同，區(qū)別在于前者在較高的環(huán)境溫度下進行。由于器件處在較高的環(huán)境溫度下進行老化，集成電路的結溫就可達到很高的溫度。因此，一般說來，集成電路的高溫靜態(tài)功率老化效果比常溫靜態(tài)功率老化要好。

我國電子元器件標準中明確規(guī)定集成電路要進行高溫靜態(tài)功率老化，具體條件是:在產品標準規(guī)定的額定電源電壓、額定負載、信號及線路下進行老化。老化條件是：125±3℃，168 h (可根據需要確定)。老化過程中至少每8 h監(jiān)測一次。

高溫反偏老化

在高溫反偏老化中，器件的PN結被同時加上高溫環(huán)境應力和反向偏壓電應力，器件內部無電流或僅有微小的電流通過，幾乎不消耗功率。這種老化方法對剔除具有表面效應缺陷的早期失效器件特別有效，因而在一些反向應用的半導體器件老化中得到廣泛的應用。

高溫動態(tài)老化

高溫動態(tài)老化主要用于數字器件，這種老化方法是在被老化器件的輸入端由脈沖信號驅動，使器件不停地處于翻轉狀態(tài)。這種老化方法很接近器件的實際使用狀態(tài)。

高溫動態(tài)老化有兩種基本試驗電路：串聯開關和并聯開關試驗電路。

串聯開關試驗電路又稱“環(huán)開分計數器”電路。其特點是：把全部受試器件的輸出輸入端串聯起來，組成一個環(huán)形計數電路。由于前級的輸出就是后級的輸入，即后極就是前極的負載，這就無須外加激勵信號和外加負載，故設備簡單，容易實現。缺點是任一被試器件失效，都會使整個環(huán)形系統(tǒng)停止工作，使試驗中。直到換上新的試驗電路或短接有問題的器件，試驗才恢復正常。

并聯開關試驗電路的特點是：被測器件與激勵電源相并聯，因此每個被試器件都能單獨由外加的開關電壓來驅動，每個被試器件的輸出端均可接，模擬zui大值的負載，從而克服了串聯開關老化的缺點。

高溫動態(tài)老化的試驗條件一般是在*高額定工作溫度和zui高額定工作電壓下老化168~ 240 h。例如，民用器件通常為幾小時，軍J用高可靠性器件可選擇100~168 h，宇航級器件可選擇240 h甚至更長的周期。