CN112595953A - 一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法 - Google Patents

一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112595953A
CN112595953A CN202011342397.4A CN202011342397A CN112595953A CN 112595953 A CN112595953 A CN 112595953A CN 202011342397 A CN202011342397 A CN 202011342397A CN 112595953 A CN112595953 A CN 112595953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
test
vibration
storage life
tested
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011342397.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112595953B (zh
Inventor
陈达
王哲
张仕念
李整利
李凌
张坤
王振宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Equipment Project Management Center Of Equipment Department Of Rocket Army Of Chinese Pla
Institute Of Missile Engineering Rocket Academy Of Chinese Pla
Xi'an Taiyi Electronics Co ltd
Beijing Institute of Control and Electronic Technology
Original Assignee
Equipment Project Management Center Of Equipment Department Of Rocket Army Of Chinese Pla
Institute Of Missile Engineering Rocket Academy Of Chinese Pla
Xi'an Taiyi Electronics Co ltd
Beijing Institute of Control and Electronic Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Equipment Project Management Center Of Equipment Department Of Rocket Army Of Chinese Pla, Institute Of Missile Engineering Rocket Academy Of Chinese Pla, Xi'an Taiyi Electronics Co ltd, Beijing Institute of Control and Electronic Technology filed Critical Equipment Project Management Center Of Equipment Department Of Rocket Army Of Chinese Pla
Priority to CN202011342397.4A priority Critical patent/CN112595953B/zh
Priority claimed from CN202011342397.4A external-priority patent/CN112595953B/zh
Publication of CN112595953A publication Critical patent/CN112595953A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112595953B publication Critical patent/CN112595953B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2881—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to environmental aspects other than temperature, e.g. humidity or vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

本发明提供的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，包括以下步骤：步骤1，对待测样品的每个测试节点依次施加振动应力进行振动试验；步骤2，之后对振动试验后的待测样品进行电参数测试，得到电参数值；步骤3，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估；本发明对键合丝键合情况的检测不用对样品进行开封，为非破坏性试验，检测合格样品能继续进行试验，避免了试验样品的浪费。

Description

一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法
技术领域
本发明适用于空腔封装集成电路加速贮存寿命试验与评估领域，具体涉及一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法。
背景技术
空腔封装集成电路包括陶瓷封装及金属封装的集成电路电子产品。
电子产品贮存寿命是衡量其性能的一个重要指标。要获得此类产品的寿命数据，传统的方法是通过自然环境贮存，长期监测和数据统计得到。但该方法试验周期较长。加速寿命试验是在保证不改变产品失效机理的前提下，通过加大应力的方法使受试产品在短期内失效，以便在较短时间内获得必要信息，以评估产品在正常条件下的可靠性和寿命指标。相比传统方法，试验效率更高，损耗较小。
迄今为止，国内外投入了大量的人力、物力，开展了大量的试验研究，总结并应用了适用于电子产品加速贮存寿命试验技术。如“恒定应力寿命试验和加速寿命试验方法”(标准GB2689-81)，“单片集成电路贮存寿命特征检测方法”(中国专利CN105004367A)，“航天电子产品加速寿命试验技术研究”(《航天器环境工程》2008年第25卷第6期571页-574页)等文献中均对这些技术和方法进行了详细描述。目前，对于集成电路产品，都是通过在加速试验过程中对样品电参数进行检测，根据检测结果选择合适的模型对样品贮存寿命进行评估。当加速试验过程中对样品电参数未发生变化时，需要利用基于无退化数据的寿命评估方法对试验件进行评估，参考相关标准、文献或已有试验结果给出的激活能或加速因子，对其贮存寿命进行保守估计，无法实现对该类型产品贮存寿命的准确评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，解决了现有的空腔封装集成电路在加速贮存寿命试验过程中测试电参数不发生变化，无法采用传统的参数退化模型或失效模型对样品贮存寿命进行准确评估的情况。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，包括以下步骤：
步骤1，对待测样品的每个测试节点依次施加振动应力进行振动试验；
步骤2，之后对振动试验后的待测样品进行电参数测试，得到电参数值；
步骤3，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估。
优选地，步骤1中，每个测试节点施加的振动应力与待测样品在贮存使用过程中能够受到的振动应力的量级大小一致。
优选地，步骤1中，待测样品的所有测试节点施加振动应力所需时间的总和大于等于试验过程中施加的振动应力的总时间。
优选地，步骤3中，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估，具体方法是：
将振动试验后样品电参数测试结果与振动试验前电参数测试结果进行对比分析，若振动试验后得到的接触电阻较大，则表明样品键合发生了退化；若样品键合出现开路现象，则表明样品键合失效；
根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估。
优选地，根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估，具体方法是：
当样品键合退化时，选取基于加速退化模型的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估；
当样品键合失效时，选择基于失效数据的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估。
优选地，包括以下步骤：
步骤1，对待测样品的每个测试节点依次施加振动应力进行振动试验；其中，每个测试节点施加的振动应力与待测样品在贮存使用过程中能够受到的振动应力的量级大小一致；
待测样品的所有测试节点施加振动应力所需时间的总和大于等于试验过程中施加的振动应力的总时间；
步骤2，之后对振动试验后的待测样品进行电参数测试，得到电参数值；
步骤3，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估；具体方法是：
将振动试验后样品电参数测试结果与振动试验前电参数测试结果进行对比分析，若振动试验后得到的接触电阻较大，则表明样品键合发生了退化；若样品键合出现开路现象，则表明样品键合失效；
根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，通过对待测样品施加振动应力进行振动试验，能够有效暴露空腔封装集成电路的键合缺陷，使得样品性能发生退化或失效，能够对样品贮存寿命进行更为准确的评估；对键合丝键合情况的检测不用对样品进行开封，为非破坏性试验，检测合格样品能继续进行试验，避免了试验样品的浪费。
附图说明
图1是本发明涉及的加速贮存寿命试验实施流程图；
图2是振动谱型。
具体实施方式
下面对本发明进一步详细说明。
如图1、图2所示，本发明提供的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，包括以下步骤：
对待测样品的每个测试节点依次施加振动应力进行振动试验；
之后对振动试验后的待测样品进行电参数测试，得到电参数值；
根据得到的电参数值判断待测样品键合是否发生退化或失效，确定退化情况或失效时间；其中，若待测样品失效，则试验结束；若待测样品未失效，则对待测样品进行加速贮存寿命试验直至试验结束，一般情况下加速试验为定时(到预估试验时间)或定数(到预估的失效数量)截尾，此处针对样品未失效情况，试验结束为定时截尾；
根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估。
其中，每个测试节点施加的振动应力与待测样品在贮存使用过程中能够受到的振动应力(如表1所示)量级大小一致，即每个测试节点施加的振动应力的频率、幅值与贮存使用过程中能够受到的振动应力的频率、幅值一致。
表1样品在贮存使用过程中受到的振动条件
Figure BDA0002797291230000041
待测样品的所有测试节点施加振动应力所需时间的总和大于等于贮存使用过程中施加的振动应力的总时间；其目的在于使得样品的失效机理不因为振动应力的施加而发生改变，进而对加速试验的结果不产生影响；同时，使得样品键合缺陷(如键合丝损伤、键合区域沾污、金铝键合界面加速贮存过程中发生退化等)得以暴露，造成键合丝的接触电阻增大或键合丝直接脱焊导致开路。
1)对样品在贮存使用过程中可能受到的振动应力频率、幅值及时间进行分析，使样品在试验过程中施加的振动应力频率、幅值及时间与贮存使用过程中的一致。
根据电参数的情况判断样品键合是否发生退化或失效，具体方法是：
将振动试验后样品电参数测试结果与振动试验前电参数测试结果进行对比分析，接触电阻增大，则表明样品键合发生了退化；出现开路现象，则表明样品键合失效。
确定退化情况或失效时间，具体方法是：
当样品键合退化时，记录每一个测试节点振动试验后接触电阻测试值，确定退化情况；当样品键合失效时，记录当前测试节点的试验时间，确定为失效时间。
根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估，具体方法是：
当样品键合退化时，选取基于加速退化模型的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估。当样品键合失效时，选择基于失效数据的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估。
实施例
对某空腔封装光耦进行加速贮存寿命试验，试验按照附图1所示试验实施流程图实施。试验进行过程中，发现部分样品受光管开路，对失效样品进行分析，表明金铝键合界面加速贮存过程中发生退化导致脱焊。记录受光管开路的时间，继续进行试验直至试验结束，选择基于失效数据的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估。

Claims (6)

1.一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对待测样品的每个测试节点依次施加振动应力进行振动试验；
步骤2，之后对振动试验后的待测样品进行电参数测试，得到电参数值；
步骤3，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估。
2.根据权利要求1所述的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，其特征在于，步骤1中，每个测试节点施加的振动应力与待测样品在贮存使用过程中能够受到的振动应力的量级大小一致。
3.根据权利要求1所述的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，其特征在于，步骤1中，待测样品的所有测试节点施加振动应力所需时间的总和大于等于试验过程中施加的振动应力的总时间。
4.根据权利要求1所述的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，其特征在于，步骤3中，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估，具体方法是：
将振动试验后样品电参数测试结果与振动试验前电参数测试结果进行对比分析，若振动试验后得到的接触电阻较大，则表明样品键合发生了退化；若样品键合出现开路现象，则表明样品键合失效；
根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估。
5.根据权利要求4所述的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，其特征在于，根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估，具体方法是：
当样品键合退化时，选取基于加速退化模型的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估；
当样品键合失效时，选择基于失效数据的寿命评估方法对样品的贮存寿命进行评估。
6.根据权利要求1所述的一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对待测样品的每个测试节点依次施加振动应力进行振动试验；其中，每个测试节点施加的振动应力与待测样品在贮存使用过程中能够受到的振动应力的量级大小一致；
待测样品的所有测试节点施加振动应力所需时间的总和大于等于试验过程中施加的振动应力的总时间；
步骤2，之后对振动试验后的待测样品进行电参数测试，得到电参数值；
步骤3，根据得到的电参数值对待测样品的贮存寿命进行评估；具体方法是：
将振动试验后样品电参数测试结果与振动试验前电参数测试结果进行对比分析，若振动试验后得到的接触电阻较大，则表明样品键合发生了退化；若样品键合出现开路现象，则表明样品键合失效；
根据样品的退化或失效分别选择合适的模型对样品的贮存寿命进行准确的评估。
CN202011342397.4A 2020-11-25 一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法 Active CN112595953B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011342397.4A CN112595953B (zh) 2020-11-25 一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011342397.4A CN112595953B (zh) 2020-11-25 一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112595953A true CN112595953A (zh) 2021-04-02
CN112595953B CN112595953B (zh) 2024-05-28

Family

ID=

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209919A (en) * 1990-07-13 1993-05-11 Regents Of The University Of California Method of measurement in biological systems
US6338029B1 (en) * 1999-06-21 2002-01-08 Xerox Corporation Method for determining when an electric motor is acceptable
US20060170305A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-03 Epson Toyocom Corporation Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, frequency stabilization method, and method of manufacturing the piezoelectric vibrator
JP2010048680A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Jtekt Corp 振動試験方法および装置
CN102592052A (zh) * 2012-01-06 2012-07-18 北京航空航天大学 一种航空驱动电路模块贮存动态可靠度计算方法
US20130067424A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Renesas Electronics Corporation Life prediction method of electronic device and design method of electronic device using the method
CN103197226A (zh) * 2013-03-15 2013-07-10 中国电子科技集团公司第二十四研究所 评价引线键合气密性封装模拟集成电路贮存寿命的方法
JP2013178271A (ja) * 2013-05-16 2013-09-09 Hitachi Cable Ltd ケーブル被覆材料の寿命検査方法
JP2013190240A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Fuji Electric Co Ltd 冷却ファンの加速寿命試験システム
CN103630343A (zh) * 2013-10-22 2014-03-12 航天科工防御技术研究试验中心 隔振器贮存寿命加速试验方法
CN103822869A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 工业和信息化部电子第五研究所 电源键合引线焊点的可靠性检测方法
KR101449331B1 (ko) * 2013-09-13 2014-10-08 주식회사 현대케피코 엔진 주변부품의 가속 진동 수명시험방법 및 그 장치
CN104991134A (zh) * 2015-06-26 2015-10-21 北京强度环境研究所 一种电子整机加速贮存试验方法
US9377456B1 (en) * 2014-12-30 2016-06-28 Avails Medical, Inc. Systems and methods for detecting a substance in bodily fluid
CN107036880A (zh) * 2017-03-08 2017-08-11 株洲中车时代电气股份有限公司 轨道交通电子单板加速寿命试验方法
CN108333208A (zh) * 2018-01-22 2018-07-27 航天科工防御技术研究试验中心 一种整机级产品贮存寿命加速试验方法
CN110046453A (zh) * 2019-04-25 2019-07-23 苏州元联传感技术有限公司 一种激光雷达的寿命预测方法
CN110736595A (zh) * 2018-07-18 2020-01-31 中车株洲电力机车研究所有限公司 轨道交通舱室内电子设备寿命评估方法
CN111141977A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 中国航天标准化研究所 一种基于多应力加速寿命模型的试验时间计算方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5209919A (en) * 1990-07-13 1993-05-11 Regents Of The University Of California Method of measurement in biological systems
US6338029B1 (en) * 1999-06-21 2002-01-08 Xerox Corporation Method for determining when an electric motor is acceptable
US20060170305A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-03 Epson Toyocom Corporation Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, frequency stabilization method, and method of manufacturing the piezoelectric vibrator
JP2010048680A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Jtekt Corp 振動試験方法および装置
US20130067424A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Renesas Electronics Corporation Life prediction method of electronic device and design method of electronic device using the method
CN102592052A (zh) * 2012-01-06 2012-07-18 北京航空航天大学 一种航空驱动电路模块贮存动态可靠度计算方法
JP2013190240A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Fuji Electric Co Ltd 冷却ファンの加速寿命試験システム
CN103197226A (zh) * 2013-03-15 2013-07-10 中国电子科技集团公司第二十四研究所 评价引线键合气密性封装模拟集成电路贮存寿命的方法
JP2013178271A (ja) * 2013-05-16 2013-09-09 Hitachi Cable Ltd ケーブル被覆材料の寿命検査方法
KR101449331B1 (ko) * 2013-09-13 2014-10-08 주식회사 현대케피코 엔진 주변부품의 가속 진동 수명시험방법 및 그 장치
CN103630343A (zh) * 2013-10-22 2014-03-12 航天科工防御技术研究试验中心 隔振器贮存寿命加速试验方法
CN103822869A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 工业和信息化部电子第五研究所 电源键合引线焊点的可靠性检测方法
US9377456B1 (en) * 2014-12-30 2016-06-28 Avails Medical, Inc. Systems and methods for detecting a substance in bodily fluid
US20160187334A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Meike Herget Systems and methods for detecting a substance in bodily fluid
CN104991134A (zh) * 2015-06-26 2015-10-21 北京强度环境研究所 一种电子整机加速贮存试验方法
CN107036880A (zh) * 2017-03-08 2017-08-11 株洲中车时代电气股份有限公司 轨道交通电子单板加速寿命试验方法
CN108333208A (zh) * 2018-01-22 2018-07-27 航天科工防御技术研究试验中心 一种整机级产品贮存寿命加速试验方法
CN110736595A (zh) * 2018-07-18 2020-01-31 中车株洲电力机车研究所有限公司 轨道交通舱室内电子设备寿命评估方法
CN110046453A (zh) * 2019-04-25 2019-07-23 苏州元联传感技术有限公司 一种激光雷达的寿命预测方法
WO2020215721A1 (zh) * 2019-04-25 2020-10-29 苏州玖物互通智能科技有限公司 一种激光雷达的寿命预测方法
CN111141977A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 中国航天标准化研究所 一种基于多应力加速寿命模型的试验时间计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张善伦 等: "高密度封装IC的高加速应力试验研究", 《微电子器件与技术》, vol. 47, no. 8, pages 507 - 512 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106872575B (zh) 一种塑封器件分层缺陷的分级风险评价方法
CN111579972B (zh) 一种pcba板级组件的寿命检测方法
CN112595953A (zh) 一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法
CN105629124A (zh) 一种pcb网络导通不良的分析方法
CN112595953B (zh) 一种适用于空封电路加速贮存寿命试验的检测与评估方法
WO2021088735A1 (zh) 链路的检测方法及装置、电子设备、计算机可读介质
CN111707910B (zh) 瓷绝缘子内绝缘检测方法以及瓷绝缘子检测电路
CN102661848A (zh) 智能电表液晶器件可靠性关键故障特征的测定方法
CN115453318A (zh) 一种集成电路贮存使用薄弱环节识别及工艺改进方法
CN110571401A (zh) 锂电池极耳焊接结构及其焊接牢固程度检测方法
CN109975131B (zh) 一种树脂灌封产品贮存老化缺陷的检测方法
CN106546290A (zh) 半导体分立器件贮存寿命特征检测方法和系统
CN108732210B (zh) 一种基于阻抗谱的压电器件结构缺陷检测方法
CN112857675B (zh) 一种改标的密封元器件可靠性评价方法
CN111707909B (zh) 瓷绝缘子检测方法以及瓷绝缘子检测电路
CN113759227B (zh) 功率器件的检测方法
CN117130844B (zh) 一种硬盘测试方法
CN115407152A (zh) 一种基于温湿度的电子产品高加速寿命试验评价方法
CN108710100A (zh) 一种计度器电能表的校表方法
CN108919072B (zh) 一种提高铝电解电容器内爆检测灵敏度的辅助网络电路
CN116794278B (zh) 陶瓷基板裂纹的检测方法
CN113466660B (zh) 一种火灾烟气下板级bga封装可靠性检测方法
CN114969658B (zh) 一种针对指数寿命型产品的分组序贯试验方法
CN115615969B (zh) 一种变压器故障诊断方法、系统及电子设备
CN112444535A (zh) 一种通过温度步进应力来定义最大限度操作温度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant