可靠性之筛选试验基础知识

筛选的有效性

根据以往产品筛选的试验数据积累，确定对剔除早期失效品筛选有效（在非破坏性应力作用下，淘汰率较高）的试验项目。对筛选淘汰率极低或根本不能把有缺陷产品筛选出来的试验项目应不列入筛选试验中。评价一个筛选方案是否有效，可以用筛选效果和筛选淘汰率等指标来衡量，而筛选的有效性又主要取决于筛选项目和应力的选取是否合理，要获得完全理想的筛选效果绝非易事。同样要获得筛选效果的数据也需要做大量的摸底试验，人们经过大量的实验积累了丰富的经验，现已对这些实践经验进行了总结，形成了标准。因此一般产品均根据其质量与可靠性保证等级所规定的筛选要求进行筛选，但当某种产品经筛选后经常出现质量一致性检验不合格时，则应考虑采用的筛选方案是否合适。

筛选试验应力的确定原则

筛选试验的应力条件首要是非破坏性的，即通过筛选不能对产品的质量与可靠性产生影响，但试验应力也不能偏低，低了起不到筛选作用。原则上，确定筛选项目和应力条件应依据相应的标准。对于新研制的元器件产品，筛选试验应力的大小可通过摸底试验或类似产品的现场使用信息来确定。选择筛选应力的主要原则是：

筛选应力类型应选择能激发早期失效的应力，根据不同产品所掌握的信息及失效机理来确定；

筛选应力应以能激发出早期失效为宗旨，使产品各种隐患和缺陷尽快暴露出来；

筛选应力不应使正常产品失效；

筛选应力去掉后，不应使产品留下残余应力或影响产品的使用寿命；

应力筛选试验持续时间应以能充分暴露早期失效为原则。

下表是集成电路常见的缺陷与主要筛选试验项目的相关性分析：

筛选试验方法

筛选试验可分为常规筛选(如密封性筛选)和特殊环境筛选(如抗辐射、盐雾等)。我们主要介绍常规筛选方法。常规筛选方法主要有如下几种：

1、检查筛选

检查筛选可采取镜检、红外线筛选、X射线筛选。红外线筛选可以剔除体内或表面热缺陷严重的器件，X射线筛选主要用于检查管壳内有无外来物和装片、键合或封装工序的缺陷以及芯片裂纹。

2、密封性筛选(如气泡法、氦质谱仪法、放射性气体、示踪检漏法)，用于剔除管壳及密封工艺中所在的缺陷（如裂纹、微小漏孔、气孔以及封装对位欠佳）。

3、环境应力筛选(如振动加速度、冲击加速度、离心加速度、温度循环和热冲击等)；

4、寿命筛选(高温贮存、低温贮存、老练筛选、精密筛选、线性判别)；

5、电测试筛选(对晶体管的补充手段)。

在实际中也常采用物理筛选(非破坏性的)和老炼筛选(破坏性的)相结合的方式进行。老炼筛选效果好但成本高，物理筛选虽成本低，但效果差。