电子产品的老化测试有哪些类型？

一、什么是老化测试？老化测试时，专用老化电路板上的元件将承受等于或高于其额定工作条件的压力，以消除任何在额定寿命之前过早失效的元件。这些测试条件包括温度、电压/电流、工作频率或指定为上限的任何其他测试条件。这些类型的压力测试有时被称为加速寿命测试（halt/HASS 的子集），因为它们模拟组件在极端条件下长时间运行。

老化方法是一种测试和质量控制过程，用于识别和消除有缺陷的电子元件，然后将其出售或集成到更大的系统中。对于依赖频繁设计变更和组件修改的行业（例如半导体制造），老化测试是一项重要功能，因为它有助于保持产品操作之间的一致性。

测试过程的目的是通过在高电压水平、标准温度范围之外和功率循环条件下运行产品来概述可能的缺陷。除了半导体之外，印刷电路板、集成电路和类似的微处理器组件通常也在老化系统下进行测试。

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老化测试方法通常涉及最终产品的压力测试，但也可以基于可靠性评估来帮助提高制造标准。可靠性测试通常集中在设计阶段，而不是在开发完成后，需要将内置芯片与晶圆封装前的测试结合起来，以降低封装成本。如果识别出导致某些故障的电气、机械、化学或热特性，就可以在故障发生之前防止它们再次发生。这种“故障现象”方法显示了产品缺陷的根本原因，可以为设计和开发过程提供有用的反馈。

 

在老化测试的原理中，以半导体器件为例。大多数半导体器件都存在早期失效或失效的风险，这会缩短其芯片的寿命。老化测试可用于确定元件在这一关键早期阶段的可靠性，并确保电路进入更有效的长期寿命阶段。老化系统可以使设备在升高的电压和温度下运行，从而在短时间内触发电压和温度故障机制。虽然预烧测试可能有利于筛选缺陷产品，但成本会根据设备的复杂性和所需的预烧时间而增加，并且偶尔会由于性能条件的严重性而引入新的故障模式。

电子元件的老化测试级别，最常见的老化测试级别通常是管芯级、封装级和晶圆级老化。这些名称指的是测试产品的生产阶段，每个阶段都可能给制造商带来各种好处。因此，越来越多的人在寻找“已知合格的测试连接器”，即经过测试具有可靠性和有效性的测试连接器，可以在老化测试中制定优化方法。该测试连接器具有不同的老化测试座，以匹配芯片的不同生产阶段。例如，晶圆可以使用探针卡；例如对于芯片来说，不同的封装有不同的老化测试座，QFP老化测试座，QFN老化测试座等。

每个通用级别的功能包括：

封装级：封装级测试是一种更传统的方法，其中裸芯片在封装并集成到最终产品中后进行老化。尽管该技术有助于确保最终阶段产品的可靠性，但修复或完全丢弃有缺陷设备的成本可能会给资源带来压力。

芯片级：在芯片级老化中，芯片被放置在临时运输单元中并在封装并集成到最终产品之前进行测试。这种方法降低了封装成本，并确保以相对较低的成本仅将功能芯片安装在设备中。

晶圆级：此级别通过在晶圆完成制造阶段时对其进行测试来立即确定组件的有效性，从而降低老化过程的成本。晶圆级老化可能会产生比封装级方法测试的最终产品更不可靠的最终产品，但更高的成本效率使其成为可行的选择。

老化过程的类型 标准老化测试系统由一系列插座组成，这些插座桥接老化板和被测设备之间的临时电气连接。典型的老化板可能包括多达五十个插槽，并且老化系统可能包含数十个这样的板。有效的时效系统性能取决于对时效板、测试设备和时效炉内温度分布的透彻了解。常见的老化测试系统包括：

静态老化：在此类系统中，将测试设备安装到老化板上的插座中，然后放入老化箱中，其中每隔12至24小时施加电源和高温。冷却后取出电路板，对设备进行一系列功能测试。外部偏压或负载不会产生应力，但由于缺乏电输入，静态老化方法在评估复杂器件时效果不佳。

动态老化：在动态老化系统中，设备以老化速度设定的最大速率进行测试。

老化测试是一种改善和降低早期故障率的方法。半导体中的潜在缺陷可以通过老化测试来检测。当设备施加电压应力和加热并开始运行时，潜在缺陷变得突出。大多数早期故障是由于使用有缺陷的制造材料以及生产阶段遇到的错误造成的。通过老化测试，只有早期故障率低的组件才能投放市场。

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