[发明专利]一种以步进应力对电子设备实施环境应力筛选的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子设备环境应力筛选方法，特别是一种以步进应力对电子设备实施环境应力筛选的方法。

背景技术

电子设备从产品线上下来以后直至交付用户之前，需要实施环境应力筛选进行早期失效的剔除。这些早期失效大部分是在电子元器件自身缺陷以及生产装配工艺过程中引入到产品中的缺陷。从保证产品使用过程的可靠性出发，必须有一种能够剔除这些缺陷的方法，其中比较现实可行的方法就是采用环境应力筛选技术，通过模拟或加大产品使用过程中的环境应力从而激发产品早期失效，并将此过程作为一道工序引入到产品的生产过程中。

以往的环境应力筛选方法即采用固定的温度循环应力和振动应力的方法进行早期失效的剔除。随电子业的不断发展，电子硬件工业的控制已有实质上的改进，工艺上的易变化性得到了控制；同时随微电子失效物理的研究的深化，电子器件的设计更为“健壮”，生产和装配工艺更为稳定，导致了以往的环境应力筛选技术出现了效率下降，且部分早期失效不能暴露的问题。因此，必须改进环境应力筛选的方法以提高筛选的效率和筛选的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以步进应力对电子设备实施环境应力筛选的方法，改善以往的环境应力筛选方法的筛选效率低和筛选效果不够好的问题。具体方法如下:

一种以步进应力对电子设备实施环境应力筛选的方法，其步骤包括：

第一步搭建环境应力筛选系统

环境应力筛选系统，包括温度箱、振动台、筛选对象的测试设备,筛选对象和测试设备之间在测试时通过测试电缆或温度箱上的通道联接。温度箱的功能为：对筛选对象施加温度应力。振动台的功能为：对筛选对象施加振动应力。测试设备在筛选过程中对筛选对象进行性能测试或监测。

其中，所述的温度箱能够提供10℃或15℃/min的变温速率、其温度变化范围达到-40℃～100℃，以及供测试设备进行产品测试的通道；所述的振动台能够提供频率范围5～2000Hz、随机振动量级2～10Grms的推力；温度箱和振动台能够同时工作。

第二步利用测试设备对筛选对象进行常态测试

将筛选对象接在测试设备上。常态测试采用电压拉偏的方法，即在测试过程中测试设备逐步对筛选对象施加电应力，直致其额定工作电压U±15%，电压施加的顺序为U、0.95U、1.05U、0.9U、1.1U、0.85U、1.15U，每个电应力的停留时间以进行一次筛选对象的完整测试为准。若第二步中筛选对象测试正常，进行第三步的试验。

第三步利用温度箱对筛选对象施加步进温循应力

将筛选对象放在温度箱中，同时筛选对象通过温度箱通道与测试设备联接。利用温度箱对筛选对象施加步进温循应力，流程如下：从室温开始，以变温率10℃/min或15℃/min，并以10℃步长降温至产品筛选低温限T_min，再以10℃～15℃/min步长升温至产品筛选高温限T_max，在每个步长的温度上停留10-20min，完成一个温循。循环次数18-20次。T_min和T_max小于例试条件相应高低温限5℃。步进温循中筛选对象通电工作，通过测试设备实时监测。第三步中筛选对象测试正常，进行第四步的试验。

第四步对筛选对象施加综合应力