[发明专利]一种用于老化测试的多路可实时监控电源系统及测试方法

说明书

本发明属于半导体集成电路领域，尤其涉及一种集成电路产品的老化测试系统及方法。本发明的目的是提供一种用于老化测试的多路可实时监控电源系统，包括AC‑DC模块、内部控制模块、DC‑DC可调模块、散热系统、过压过流保护系统和外部控制模块。其中，内部控制模块还包括：模数转换器ADC模块、开关控制器、数模转换器DAC模块、微控制单元MCU模块和监测及保护模块。通过微控制单元MCU来控制，模数转换器ADC模块、开关控制器、数模转换器DAC模块和监测及保护模块，实现单路可调可控的电源输出。本发明的优点是，实现远程对老化电路板上的每路电压，进行独立地可编程控制；对每路电流进行限制；对每路电压和电流进行监控和数据记录，且可以及时报警并定位到异常工位。

技术领域

本发明属于半导体集成电路领域，尤其涉及到一种集成电路产品的老化测试系统及方法。

背景技术

随着经济的发展，对电子产品质量要求越来越高。产品质量的高低，体现了企业核心竞争力的强弱。因此，提高产品质量，有利于企业品牌的创造和维持；提高产品质量，也是企业做大做强的重中之重。电子产品的国产化和小型化，以及电子产品的高性能和高可靠性，是我国经济发展的需要。因此，半导体芯片是电子产品的核心组件，也是市场对其质量和高可靠性提出的更高要求。

半导体芯片（简称“芯片”）的质量，就是产品性能的体现，其必须符合SPEC的规格要求，所述SPEC（Standard Performance Evaluation Corporation的缩写）即标准性能评估组织，是一个全球性的第三方非营利性组织；其致力于建立、维护和认证一套应用于计算机的标准化基准评测套件，SPEC组织开发基准测试套件并经过检验，然后在SPEC网站上公开测试结果；它反映了各项性能指标是否合格的问题。

芯片的可靠性检测，就是对芯片产品耐久力的测量，它反映了芯片产品生命周期的长短；也即，芯片产品的使用寿命。

通常，芯片的设计公司或代工厂，在产品生产出来后，须通过一系列的电学测试，就可以知道产品的性能，是否达到SPEC的要求。但是，如何验证这个产品的可靠性，则是比较棘手的问题。芯片产品的生命周期，可以用一条浴缸曲线（Bathtub Curve）来表示。

集成电路的芯片，其失效原因大致分为三个阶段：

1、 早期失效阶段：这个阶段产品的失效率快速下降，造成失效的原因在于IC设计和生产过程中的缺陷；

2、 产品工作寿命阶段：这个阶段产品的失效率保持稳定，失效的原因往往是随机的，比如温度变化等等；

3、 疲劳失效阶段：这个阶段产品的失效率会快速升高，失效的原因就是产品的长期使用所造成的老化等；

在芯片的设计、制造和使用的经验基础上，人们逐步制定了各种标准，规定了一系列芯片测试的条件。如温度、湿度、电压、偏压、测试方法等，以获得标准的测试结果。通过这些测试结果，验证产品的可靠性，并用以推算产品的使用寿命。因此，一款新产品进入量产阶段前，都需要通过一系列可靠性试验的验证。

集成电路芯片的使用寿命测试的项目，也就是芯片的老化测试的试验项目，所述老化测试的试验，是产品可靠性试验的一个极其重要的内容。按JEDEC标准要求（JEDEC即固态技术协会，是微电子产业的领导标准机构），在产品量产前，需完成三个不同批次的老化寿命试验，每个批次经过1000小时高温老化。

通常，在集成芯片的每批次老化测试中， 需要至少77颗样本芯片，即：要求在老化电路板（Printed circuit boards简称PCB板）上，需要77个工位，每一个工位，设有专用芯片插座；用户将待测试芯片的管脚，插入所述插座。检测设备对多个待测试芯片，同时进行高温、高压，带电的，功能老化试验。在老化PCB板尺寸允许的情况下，一块老化PCB板上，会设计多个样品测试工位。通常，每块老化PCB板上，其可测试工位的数量在10-20多个不等。因此，一个批次的产品老化测试试验，需要3-4块老化PCB板来完成。