高温反偏试验HTRB

高温反偏试验在环境可靠性试验中的作用

高温反偏试验是环境可靠性试验中的一种重要方法，主要针对半导体器件的可靠性评估。半导体器件是电子产品的核心部件，其可靠性直接影响到整个产品的可靠性。

HTRB 通过施加高温和反向偏置电压，加速器件内部的物理和化学过程，从而模拟器件在长期工作条件下的老化过程。这有助于我们：

● 发现潜在失效机制： 检测器件在高温和反偏电压作用下可能出现的失效机制，如漏电流增大、击穿电压降低、参数漂移等。

● 评估器件寿命： 通过分析试验数据，预测器件在实际使用环境下的寿命和失效率。

● 改进器件设计和工艺： 通过分析失效原因，改进器件的设计和制造工艺，提高产品可靠性。

高温反偏试验的原理

HTRB 的原理是利用高温和反偏电压来加速半导体器件的失效过程。

● 高温： 提高温度可以增加原子和分子的热运动，加速器件内部的各种物理和化学反应，如杂质扩散、缺陷迁移、界面反应等，从而加速器件的老化。

● 反偏电压： 在器件上施加反向偏置电压，可以增加器件内部的电场强度，加速载流子的运动和注入，从而加速缺陷的产生和扩散。

高温反偏试验HTRB

原理图

工作原理：

1.将 DUT 连接到测试夹具上，并放入高温老化箱中。

2.设置直流电源，提供所需的反向偏置电压。

3.闭合开关，将反偏电压施加到 DUT 上。

4.在高温和反偏电压的作用下，DUT 内部的物理和化学过程加速，模拟器件在长期工作条件下的老化过程。

5.通过电流表监测 DUT 的漏电流变化，以及其他相关参数。

6.定期或连续采集测试数据，用于分析和评估器件的可靠性。

用于高温反偏试验的设备

高温反偏试验的实施

HTRB 的实施需要以下步骤：

1.  选择合适的温度和电压条件： 根据器件的型号、规格和应用场景，选择合适的温度和反偏电压。一般来说，温度越高、反偏电压越大，试验的加速 效果越明显。但是，过高的温度和电压可能会导致器件损坏，因此需要选择合适的温度和电压条件。

2.  准备测试设备： 准备高温老化箱、直流电源、测试夹具、监控设备等。

3.  连接器件： 将器件连接到测试夹具上，并施加反向偏置电压。

4.  设置测试参数： 设置高温老化箱的温度、试验时间等参数。

5.  开始测试： 启动高温老化箱，开始进行高温反偏试验。

6.  监控数据： 在试验过程中，需要定期或连续采集器件的参数变化数据，如漏电流、击穿电压等。

7.  分析数据： 分析测试数据，评估器件的可靠性，发现潜在失效机制，预测器件寿命。

高温反偏试验的应用

HTRB 广泛应用于半导体器件的可靠性评估、工艺改进、产品筛选等方面。例如：

● 半导体制造： 用于评估器件的可靠性，发现潜在缺陷和失效机制，改进设计和工艺。

● 电子产品： 用于筛选可靠性高的器件，确保产品质量。

● 汽车电子： 用于评估汽车电子器件的可靠性，满足汽车应用的高可靠性要求。

● 航空航天： 用于评估航空航天电子器件的可靠性，确保在极端环境下的可靠运行。

参考标准

● MIL-STD-750

● JEDEC JESD22-A108G

● AEC-Q100

● GJB-548C 2021