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集成发光led灯珠led灯珠电路的可靠性---芯片级别要求

时间:2020-05-07 10:01 点击次数:
 

  靠得住性(Reliability)是对led灯珠经久力的丈量, 大家首要典型的ICled灯珠的生命周期可以用一条浴缸曲线(Bathtub Curve)来暗示。

  如上图示意, 集成电路的掉效缘由年夜致分为三个阶段:

  Region (I) 被称为早夭期, 这个阶段led灯珠的掉效力快速降落,造成掉效的缘由在于IC设计和出产进程中的缺点;

  Region (II)被称为利用期, 这个阶段led灯珠的掉效力连结不变,掉效的缘由常常是随机的,好比温度转变等等;

  Region (III)被称为磨耗期,这个阶段led灯珠的掉效力会快速升高,掉效的缘由就是led灯珠的持久利用所酿成的老化等。

兵工级器件老化挑选

元器件寿命实验

ESD品级、Latch_up测试评价

凹凸温机能阐发实验

集成电路微缺点阐发

封装缺点无损检测及阐发

电迁徙、热载流子评价阐发

按照实验品级分为以下几类:

1、利用寿命测试项目(Life test items)

EFR:初期掉效品级测试( Early fail Rate Test )

目标:评估工艺的不变性,加快缺点掉效力,去除因为生成缘由掉效的led灯珠 

测试前提:在特按时间内动态晋升温度和电压对led灯珠进行测试

掉效机制:材料或工艺的缺点,包罗诸如氧化层缺点,金属刻镀,离子玷辱等因为出产酿成的掉效

参考尺度:

JESD22-A108-A

EIAJED- 4701-D101

HTOL/ LTOL:高/低温操作生命期实验(High/ Low Temperature Operating Life )

目标:评估器件在超热和超电压环境下一段时候的经久力

测试前提: 125℃,1.1VCC, 动态测试

掉效机制:电子迁徙,氧化层分裂,彼此分散,不不变性,离子玷辱等

参考数据: 

125℃前提下1000小时测试经由过程IC可以包管延续利用4年,2000小时测试延续利用8年;150℃ 1000小时测试经由过程包管利用8年,2000小时包管利用28年

参考尺度:

MIT-STD-883E Method 1005.8

JESD22-A108-A

EIAJED- 4701-D101

2、情况测试项目(Environmental test items) 

PRE-CON:预处置测试( Precondition Test )

目标:摹拟IC在利用之前在必然湿度,温度前提下存储的经久力,也就是IC从出产到利用之间存储的靠得住性

THB:加快式温湿度及偏压测试(Temperature Humidity Bias Test )

目标:评估ICled灯珠在高温,高湿,偏压前提下对湿气的反抗能力,加快其掉效历程

测试前提:85℃,85%RH, 1.1 VCC, Static bias

掉效机制:电解侵蚀 

参考尺度:

JESD22-A101-D

EIAJED- 4701-D122

高加快温湿度及偏压测试(HAST: Highly Accelerated Stress Test )

目标:评估ICled灯珠在偏压下高温,高湿,高气压前提下对湿度的反抗能力,加快其掉效进程 

测试前提:130℃, 85%RH, 1.1 VCC, Static bias,2.3 atm

掉效机制:电离侵蚀,封装密封性 

参考尺度:

JESD22-A110

PCT:高压蒸煮实验 Pressure Cook Test (Autoclave Test)

目标:评估ICled灯珠在高温,高湿,高气压前提下对湿度的反抗能力,加快其掉效进程 

测试前提:130℃, 85%RH, Static bias,15PSIG(2 atm) 

掉效机制:化学金属侵蚀,封装密封性 

参考尺度:

JESD22-A102

EIAJED- 4701-B123

*HAST与THB的区分在于温度更高,而且斟酌到压力身分,尝试时候可以缩短,而PCT则不加偏压,但湿度增年夜。

TCT:凹凸温轮回实验(Temperature Cycling Test )

目标:评估ICled灯珠中具有分歧热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。方式是经由过程轮回活动的空气从高温到低温反复转变

测试前提:

Condition B:-55℃ to 125℃

Condition C: -65℃ to 150℃

掉效机制:电介质的断裂,导体和绝缘体的断裂,分歧界面的分层 

参考尺度:

MIT-STD-883E Method 1010.7

JESD22-A104-A

EIAJED- 4701-B-131

TST:凹凸温冲击实验(Thermal Shock Test )

目标:评估ICled灯珠中具有分歧热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。方式是经由过程轮回活动的液体从高温到低温反复转变

测试前提:

Condition B: - 55℃ to 125℃

Condition C: - 65℃ to 150℃

掉效机制:电介质的断裂,材料的老化(如bond wires), 导体机械变形 

参考尺度: 

MIT-STD-883E Method 1011.9

JESD22-B106

EIAJED- 4701-B-141

* TCT与TST的区分在于TCT侧重于package 的测试,而TST侧重于晶园的测试 

HTST:高温贮存实验(High Temperature Storage Life Test )

目标:评估ICled灯珠在现实利用之前在高温前提下连结几年不工作前提下的生命时候

测试前提:150℃

掉效机制:化学和分散效应,Au-Al 共金效应 

参考尺度:

MIT-STD-883E Method 1008.2

JESD22-A103-A

EIAJED- 4701-B111

可焊性实验(Solderability Test )

目标:评估IC leads在粘锡进程中的靠得住度 

测试方式:

Step1:蒸汽老化8 小时&nbsled灯珠机械p;

Step2:浸入245℃锡盆中 5秒 

掉效尺度(Failure Criterion):最少95%良率 

具体的测试前提和估算成果可参考以下尺度 

MIT-STD-883E Method 2003.7

JESD22-B102

SHT Test:焊接热量经久测试( Solder Heat Resistivity Test )

目标:评估IC 对刹时高温的敏感度 

测试方式:侵入260℃ 锡盆中10秒 

掉效尺度(Failure Criterion):按照电测试成果 

具体的测试前提和估算成果可参考以下尺度 

MIT-STD-883E Method 2003.7

EIAJED- 4701-B106

3、经久性测试项目(Endurance test items )

周期经久性测试(Endurance Cycling Test )

目标:评估非挥发性memory器件在屡次读写算后的持久机能 

Test Method:将数据写入memory的存储单位,在擦除数据,反复这个进程屡次 

测试前提:室温,或更高,每一个数据的读写次数到达100k~1000k

参考尺度:

MIT-STD-883E Method 1033

数据连结力测试(Data Retention Test)

目标:在反复读写以后加快非挥发性memory器件存储节点的电荷损掉 

测试前提:在高温前提下将数据写入memory存储单位后,屡次读取验证单位中的数据 

掉效机制:150℃ 

参考尺度: 

MIT-STD-883E Method 1008.2

MIT-STD-883E Method 1033


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