
“浴盆曲線”(又稱U型曲線)是一個(ge) 常用術語,用於(yu) 描述半導體(ti) 產(chan) 品隨時間變化的瞬時故障率的通用曲線。盡管特定的半導體(ti) 產(chan) 品的實際故障率曲線差異很大,此曲線仍然具有很高的參考意義(yi) 。

正是因為(wei) 該故障率曲線兩(liang) 端高,中間低,有些像浴盤,所以稱其為(wei) “浴盆曲線”,而且該曲線具有非常明顯的階段性,可劃分為(wei) 以下三個(ge) 階段:
1、前麵高表明的是早期失效率高(早期失效期)
早期失效率高這一情況處於(yu) 該曲線的第一階段,也稱為(wei) 早期失效期。也就是說PCBA電子產(chan) 品在開始使用時,其失效率高,但是伴隨著產(chan) 品使用時間的增加,失效率也會(hui) 跟著迅速下降。造成這種失效的主要原因是因為(wei) 一些電子器件來料,PCBA,以及生產(chan) 製程,PCBA加工組裝中導入的不良;就會(hui) 在電子產(chan) 品早期工作的磨合期出現失效,這就是電子產(chan) 品早期失效率高的原因。正因為(wei) 這個(ge) 原因,電子產(chan) 品在出廠前需要做老化測試;一些重要的電子產(chan) 品還要做HASS/HASA,即高加速應力篩選/高加速壽命試驗。
2、電子產(chan) 品故障率中間低(偶然失效期)
電子產(chan) 品處於(yu) 這一階段的最大特點是失效率很低,且相對第一階段來說更為(wei) 穩定,往往可將其近似看作常數,在電子行業(ye) 中的產(chan) 品可靠性指標,所描述的就是這個(ge) 時期。電子產(chan) 品過了早期失效的階段後,就進入了隨機失效的階段。在這個(ge) 階段中產(chan) 品的失效原因,主要是因為(wei) 產(chan) 品的某個(ge) 部件的隨機性失效造成的,所以我們(men) 通常也把產(chan) 品的中間時期叫做產(chan) 品的使用壽命。
3、電子產(chan) 品的後期故障率高(耗損失效期)
在最後這個(ge) 階段中,電子產(chan) 品的失效率會(hui) 隨著時間的延長而急速增加,這是因為(wei) 電子產(chan) 品過了使用壽命以後,產(chan) 品開始老化,裏麵的一些主要器件因為(wei) 過了使用壽命開始加速老化,電子產(chan) 品逐漸失去原有的功能,開始失效,這就是電子產(chan) 品後期的故障率開始升高的原因。
基於(yu) 電子產(chan) 品的浴盆曲線,要降低產(chan) 品出廠後的故障率,就需要篩除處於(yu) 早期失效期的產(chan) 品,從(cong) 而提高產(chan) 品的可靠性。
半導體(ti) 芯片的生產(chan) 工序極為(wei) 複雜、涉及的材料也很多,也大致遵從(cong) 相同的原理。所以在芯片完成封裝後必然要進行100%的測試,以篩選出早期失效的芯片。通常商業(ye) 級、工業(ye) 級芯片生產(chan) 線隻做常溫的篩查測試,搭配後期的可靠性驗證來保障品質,而車軌級的芯片生產(chan) 線上就必須要做低溫、常溫、高溫三個(ge) 溫度的篩查測試,以期盡可能將不夠強壯的個(ge) 體(ti) 都篩選出來。
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2022-04-15


