Первое чудо современной разработки полупроводниковых ИС — это их способность вмещать очень сложные электронные схемы в столь малом пространстве. Производители этих чудес техники должны гарантировать, что выпускаемое ими оборудование будет соответствовать ожиданиям конечных пользователей по производительности и ожидаемому сроку службы.
Это высокая задача, однако это еще не все. Микросхемы должны также эффективно конкурировать на рынке. Для того чтобы производители были рентабельны, они должны надежно работать в любых условиях. К тому же, чтобы усложнить ситуацию, устройство должно быть запущено в производство, прежде чем оно сможет стать конкурентоспособным.
Противоречие между доказанной надежностью и скоростью выхода на рынок заставляет задуматься: Как гарантировать надежность устройства на протяжении всего срока службы, измеряемого годами, не допуская при этом неприемлемых задержек в производстве? Для решения этой проблемы инженеры разработали концепцию испытаний на надежность.
Тестирование на надежность функционально ускоряет процесс выгорания за счет увеличения нагрузки на тестируемое устройство (ИУ) в виде повышения температуры, напряжения и других факторов окружающей среды. Статистический анализ работы микросхемы на разных этапах этого процесса выявил потенциальные слабые места в конструкции.
Производители могут снизить риск, проводя различные испытания на надежность до запуска ИУ в серийное производство. При этом снижается вероятность выпуска дефектных изделий, приводящих к многочисленным ремонтам на местах или даже отзывам. В конечном счете, испытания на надежность повышают шансы компании на получение прибыли от новых разработок и способствуют развитию инноваций в отрасли.
Виды испытаний на надежность
Тестирование надежности направлено на то, чтобы заставить оборудование выйти из строя из-за перенапряжения. В ходе этого процесса эксплуатационные испытания показывают, насколько хорошо микросхема сохраняет работоспособность. Когда компонент достигает предела прочности, анализ показывает, насколько надежна его конструкция. Метод позволяет предсказать, будет ли устройство работать на приемлемом уровне после серийного производства и внедрения в эксплуатацию.
За десятилетия, прошедшие с момента появления микросхем, инженеры-испытатели разработали различные типы ускоренных ресурсных испытаний (ALT). Различные факторы определяют, какие испытания целесообразно проводить для конкретного устройства. Эксплуатационные характеристики и базы данных по надежности предыдущих поколений формируют статистическую базу, на основе которой могут быть получены результаты испытаний новых устройств.
Соответствующие параметры испытаний на надежность устанавливаются организациями по стандартизации полупроводников, такими как JEDEC. К числу наиболее распространенных тестов относятся:
- High Temperature Operating Life (HTOL) — этот метод испытаний на надежность позволяет ускорить срок службы ИУ за счет повышения температуры и напряжения. Множитель коэффициента ускоренного старения (AF) позволяет рассчитать ожидаемый срок службы ИУ в зависимости от продолжительности испытаний. HTOL проверяет каждую подструктуру ИС, поэтому тестирование позволяет получить точную информацию о сроке службы устройства и возможных точках отказа из-за стресса.
- Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test (HAST) — оценивает надежность корпусов устройств во влажной среде. Повышение температуры и влажности в среде под давлением ускоряет разрушение уплотнений упаковки под воздействием влаги. Если влага разрушает уплотнение, то вероятен выход из строя из-за коррозии подложки устройства и соединительных проводов.
- Испытание на термоциклирование (TCT) — часто используется при работе с оборудованием повышенной прочности и проверяет способность оборудования выдерживать экстремально высокие и низкие температуры. Циклирование температуры ускоряет усталостное разрушение корпусов, выводов и уплотнений ИС.
- High Temperature Storage (HTS) — имитирует длительное хранение оборудования в условиях высокой температуры. HTS считается пассивным испытанием, поскольку отсутствует электрическое напряжение. HTS помогает определить, может ли оборудование оставаться надежным при длительном воздействии высоких температур.
достоверность испытаний
Существует множество видов испытаний на надежность, позволяющих моделировать конкретные условия, в которых может работать оборудование. Компании поручают инженерам-испытателям определить наилучший способ оценки конкретных ИС.
Валидность тестов оценивается тем, насколько корректно измеряются параметры, позволяющие определить, будет ли микросхема работать так, как задумано. Для создания надежного продукта тестирование должно не только воссоздавать точное представление ускоряющих стресс-факторов, но и выбирать правильные критерии оценки.
Точное тестирование надежности, собирающее правильные данные, имеет решающее значение для долгосрочного успеха любого продаваемого электронного изделия, поскольку оно является проверкой того, что изделие будет работать так, как обещано.
Если большое количество оборудования выходит из строя в полевых условиях, компания несет денежные потери и репутационный ущерб.
На пути к повышению надежности
Чтобы оставаться конкурентоспособными, компании должны найти экономически эффективные способы прогнозирования характеристик вновь выпускаемых устройств. Один из них — использование профессионально разработанной испытательной платформы, достаточно гибкой для проведения испытаний различных изделий.
Наличие универсального испытательного стенда помогает производственным предприятиям избежать ошибок, связанных с применением самодельных решений, которые могут оказаться неудовлетворительными. Инвестиции в программы тестирования, обеспечивающие эффективность различных продуктов, помогают компаниям оставаться впереди в условиях жесткой конкуренции в производстве ИС.
О дистрибьюторе электронных компонентов FAST TURN CHIP
FAST TURN CHIP — контрактный производитель электронной продукции B2B, имеющий ряд точек закупки электронных компонентов. Мы можем найти и приобрести гибридные электронные компоненты и ик по конкурентным ценам для удовлетворения потребностей заказчика. Какие бы компоненты вам ни понадобились, сколько бы их ни было, вы можете приобрести их у Cocreate по разумной цене и с отслеживаемым качеством.
TI Спотовый запас :
Для получения предложений, пожалуйста, свяжитесь с нами: Мисс Хуанг +8615018735409/sales@fastturnchip.com
