基于环境胁迫筛选法的汽车电子产品可靠性改进

基于环境胁迫筛选法的汽车电子产品可靠性改进

通过对有潜在问题的半导体样品的试验，验证了环境胁迫筛选法在发现早期故障的有效性。基于Kaplan-Meier法的估计分析和现场故障数据分析显示,半导体器件的故障多发生在早期。为进行环境胁迫筛选法的试验，在标本试验中加入了人为故障(主要是功能方面的物理损伤故障)。虽然热循环试验用来检测故障的延迟，但使用标准的环境应力筛选（ESS）方法并没有筛选出故障的延迟。

智能车融合新的电子技术与传统的机械系统,在其发展过程中，安全性、便利性和信息娱乐正迅速发展。设计一台智能车的重要问题是电子系统的架构设计，需要考虑传感器、控制单元、执行器和用户界面的组合优化，以实现其复杂的电气功能。越来越多的电子组件影响汽车的安全功能，因此汽车电子组件需要可靠性。ESS是一个高层次的保证汽车电子可靠性的有效的测试方法，其可在装运前找出电子组件故障和制造缺陷。

检测发现，硬件缺陷占据了故障的大部分。而潜在的缺陷是不能立即被发现的，直至由于操作环境中的外部压力导致的硬件缺陷才能显现。其中，典型的潜在缺陷是由静电放电（ESD）或电气过应力（EOS）造成的局部损坏等，即一个低振幅的ESD脉冲也可通过泄漏电流使一个具有潜在缺陷的半导体器件发生故障。当泄漏电流达到数百安时，可观察到半导体器件的P-N结存在物理缺陷。为减少汽车电子硬件早期故障，可利用环境胁迫筛选方法检测集成电路中故障的延迟。

S.I.Chan et al.Microelectronics Reliability.

编译：祁祥