集成电路器件的可靠性测试与失效分析

阐述可靠性测试和失效分析能够确保半导体产品质量和延长使用寿命。通过对早期故障的老化识别筛选,到偶然失效期的故障率预测和耗损失效期的综合分析,探讨半导体集成电路器件的可靠性测试及其在产品生命周期中不同阶段的应用。

国产半导体器件测试分析中典型问题案例研究

国产半导体器件在电子产品中的应用越来越广泛,但与进口器件相比,其在质量和可靠性方面仍然存在着一定的差距。对器件开展功能性能测试、结构分析和环境适应性和设计可靠性评估等,能够识别半导体器件的可靠性水平。对半导体器件在测试中出现的典型问题进行了研究,并提出了相应的改进措施,有助于了解目前国产元器件存在的薄弱环节,同时为提高国产元器件整体质量和可靠性水平提供了方向。

基于加速退化试验的模拟IC寿命评估研究

为解决高可靠性、长寿命模拟集成电路的寿命评估问题,结合半导体器件退化失效的特点,提出了基于加速退化试验的模拟集成电路寿命评估方法。在此基础上,以某型电压基准模拟IC为研究对象,通过对退化数据的分析研究,获得了其在正常工作应力下的寿命数据。

半导体器件贮存可靠性快速评价方法

为解决复杂环境下半导体器件的贮存可靠性评估问题,结合半导体器件的贮存失效机理及其寿命-应力模型,提出了基于多贮存应力加速寿命试验的半导体器件贮存可靠性评估方法。在此基础上,以某款中频对数放大电路为研究对象,通过对加速寿命试验结果的分析,获得了电路在规定贮存时间下的可靠度。

分布式老炼试验电源监视系统的研制

针对国内半导体检测机构老炼试验大规模依赖于人工的现状,研制了一种基于TCP/IP网络的分布式半导体器件老炼试验电源监视系统,介绍了系统结构和功能的设计方案,详细说明了具体实现方式和关键技术,包括多类型电源通信兼容性、接口转换与电磁隔离、通信速率优化和属性化任务管理等相关实现方案。该电源监视系统提高了半导体器件老炼试验的信息化水平,在降低成本的同时显著提升了试验质量,通过该系统可以监测器件正常老化、电源功能异常和夹具状态异常等试验过程数据,为设备维护和夹具设计提供了依据。该分布式老炼试验电源监视系统已应用于某半导体检测机构的可靠性试验系统中。

提高半导体激光器可靠性的研究

半导体激光器广泛应用于高新技术领域,其可靠性是应用系统可靠性的关键。通过研究半导体激光器的可靠性及其规律,采用电导测试技术评价半导体激光器质量和可靠性,并在器件制造、器件筛选和器件使用三个环节提出新的提高半导体激光器可靠性的措施。

金属化布线晶片级测试系统

晶片级测试方法是半导体器件（ＶＬＳＩ）金属化可靠性试验中的一种新方法，本研究在现有设备的基础上进行了一系列的设计和改进，建立了一套由微机控制的晶片级金属化电徙动测试系统，为金属化可靠性测试和在线监测的研究奠定了良好的基础。

半导体发光器件的可靠性预计模型

文中介绍了一种基于概率方法的半导体发光器件可靠性预计模型。在初始光发射性能给定而退化特性通过试验确定的前提下,使用该模型可得到器件的可靠度函数关系,且理论预计结果与试验结果一致性良好。(对初始光发射性能和退化特性建模的研究仍在进行中,在本文中不涉及。而本模型最终将包括上述两部分的建模,以得到完整的可靠性预计解析结果。)对于半导体发光器件,本研究作为基于失效物理的一套完整的可靠性预计方法研究中的重要一步,提供了一种可行的方法,并且证明在器件性能基本参数基础上确定可靠度函数关系的途径具有可行性。

圆片级封装的板级跌落可靠性研究

圆片级封装(WLP)具有尺寸小、散热性能好、封测成本低等优点,广泛应用于便携式电子产品,其在跌落、碰撞等环境下的可靠性越来越受到重视。将WLP器件组装到PCB基板上,按照JEDEC电子产品板级跌落实验标准进行实验,研究了WLP元件引脚节距、焊球尺寸、PCB焊盘工艺等因素对样品可靠性的影响。对失效样品进行了切片制样,通过金相显微镜、能量色散X射线光谱(EDX)和扫描电子显微镜进行了分析,研究了WLP器件失效机理及其与器件焊球尺寸、节距之间的关系,讨论了底部填充料对WLP封装可靠性的改进作用。

功率器件可靠性试验样本数量确定理论及影响

在功率器件的可靠性试验、评估和验证中,样本数量的大小决定着试验结果的准确性。然而,在不同的标准中,对于相同试验,样本数量的选择却不尽相同,给实际应用带来了困难。通过研究各类标准中的试验内容,将样本数量的选择分为探究型试验和验收型试验两类,分析、解释了选择不同样本数量的理由。对样本数量计算公式进行了分析,并将公式中的变量与标准规定指标联系起来。结果表明,批允许不合格率(LTPD)和置信度会影响样本数量。因此,在满足标准规定指标的前提下,可以根据实际需求适当调整试验样本数量,为器件可靠性试验评估提供有效的手段。

MEMS电场传感器测试技术研究及进展

传感器测试技术对于MEMS电场传感器的研制、试产与测量应用非常重要。文中在MEMS电场传感器研发基础上分析了晶圆级测试、器件级测试、测量标定等技术及发展现状,首先介绍MEMS电场传感器原理、结构设计和传感器件的制备工艺等特点。然后重点阐述现阶段研制MEMS电场传感器的晶圆级测试内容与测试方法、器件级测试内容和测量标定系统。最后分析了国内外MEMS电场传感器测试技术的局限性和发展趋势。在此基础上指出随着国内MEMS电场传感器深入应用,MEMS传感器件测试技术将会迎来快速发展期。

硅片级可靠性测试

介绍了硅片级可靠性之所以成为现在半导体工艺研发重要组成部分的原因。对硅片级可靠性所涉及的各个项目作了详细的介绍。同时,对各个项目的测试和评价方法也做了详细的分析。最后,对硅片级可靠性测试的发展方向做了分析。

基于数字孪生技术的晶圆级测试平台

从数字孪生技术以及晶圆级测试现状出发,根据数字孪生技术需求,详细介绍了数字化晶圆级测试系统构建内容,进行了系统搭建,并对数字孪生技术在本领域后续发展方向进行了展望。

圆片级封装工艺简介及其最新发展趋势

圆片级封装(Wafer Level Package)是近期快速崛起的创新性先进封装工艺。因其适应消费性电子产品对轻薄短小特性的需求,故而被市场广泛接受和推崇。本文将会介绍WLP的工艺流程和工艺控制,在可靠度上的挑战,和探讨圆片级封装的最新发展趋势。

晶圆级导通电阻测试精度的改进方法

针对晶圆级导通电阻测试误差过高,满足不了低压金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)毫欧级导通电阻的测试精度要求,给产品晶圆测试规范的制定及品质监控带来困扰的问题,提出了晶圆级导通电阻测试精度的改进方法。基于开尔文法电阻测试理论,具体分析了晶圆级导通电阻测试原理,且得出其测试精度不高的根本原因是减薄背金后粗糙不平的硅片背面与测试机的承片台的非充分接触而引入了毫欧级接触电阻。提出3种相应改进测试精度的方法,单相邻芯片辅助的测试方法、双相邻芯片辅助的测试方法和正面漏极测试窗的测试方法。经过验证,3种方法均能将毫欧级导通电阻测试误差控制到小于10%,实现低压MOSFET晶圆级导通电阻参数的有效监测。

声表面波滤波器圆片级互连封装技术研究

射频前端模块是无线通信的核心,滤波器作为射频前端的关键器件,可将带外干扰和噪声滤除以保留特定频段内的信号,满足射频系统的通讯要求。本文总结了声表面波滤波器工作原理及其传统封装技术,提出了一种圆片级互连封装技术,采用曝光显影、电镀及印刷等工艺实现了芯片焊盘上铜金属层和焊球的形成,避免了芯片核心功能区IDT的损伤。对封装前后电性及上基板可靠性测试,结果表明该封装方案满足声表面波滤波器封装需要。本技术在声表面波滤波器封装方面有广阔的应用前景,适用于批量生产。