基于環(huán)境脅迫篩選法的汽車電子產(chǎn)品可靠性改進(jìn)

通過對(duì)有潛在問題的半導(dǎo)體樣品的試驗(yàn)，驗(yàn)證了環(huán)境脅迫篩選法在發(fā)現(xiàn)早期故障的有效性。基于Kaplan-Meier法的估計(jì)分析和現(xiàn)場(chǎng)故障數(shù)據(jù)分析顯示,半導(dǎo)體器件的故障多發(fā)生在早期。為進(jìn)行環(huán)境脅迫篩選法的試驗(yàn)，在標(biāo)本試驗(yàn)中加入了人為故障(主要是功能方面的物理損傷故障)。雖然熱循環(huán)試驗(yàn)用來檢測(cè)故障的延遲，但使用標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）方法并沒有篩選出故障的延遲。

智能車融合新的電子技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng),在其發(fā)展過程中，安全性、便利性和信息娛樂正迅速發(fā)展。設(shè)計(jì)一臺(tái)智能車的重要問題是電子系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，需要考慮傳感器、控制單元、執(zhí)行器和用戶界面的組合優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)其復(fù)雜的電氣功能。越來越多的電子組件影響汽車的安全功能，因此汽車電子組件需要可靠性。ESS是一個(gè)高層次的保證汽車電子可靠性的有效的測(cè)試方法，其可在裝運(yùn)前找出電子組件故障和制造缺陷。

檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，硬件缺陷占據(jù)了故障的大部分。而潛在的缺陷是不能立即被發(fā)現(xiàn)的，直至由于操作環(huán)境中的外部壓力導(dǎo)致的硬件缺陷才能顯現(xiàn)。其中，典型的潛在缺陷是由靜電放電（ESD）或電氣過應(yīng)力（EOS）造成的局部損壞等，即一個(gè)低振幅的ESD脈沖也可通過泄漏電流使一個(gè)具有潛在缺陷的半導(dǎo)體器件發(fā)生故障。當(dāng)泄漏電流達(dá)到數(shù)百安時(shí)，可觀察到半導(dǎo)體器件的P-N結(jié)存在物理缺陷。為減少汽車電子硬件早期故障，可利用環(huán)境脅迫篩選方法檢測(cè)集成電路中故障的延遲。

S.I.Chan et al.Microelectronics Reliability.

編譯：祁祥