[發明專利]一種用于老化測試的多路可實時監控電源系統及測試方法

在審

• 申請號: 202010861523.0
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111948520A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 朱笑鶤;鄭彥磊
• 申請（專利權）人: 上海鑫勻源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R1/28
• 代理公司: 上海欣創專利商標事務所 31217
• 代理人: 顧大平

本發明屬于半導體集成電路領域，尤其涉及一種集成電路產品的老化測試系統及方法。本發明的目的是提供一種用于老化測試的多路可實時監控電源系統，包括AC?DC模塊、內部控制模塊、DC?DC可調模塊、散熱系統、過壓過流保護系統和外部控制模塊。其中，內部控制模塊還包括：模數轉換器ADC模塊、開關控制器、數模轉換器DAC模塊、微控制單元MCU模塊和監測及保護模塊。通過微控制單元MCU來控制，模數轉換器ADC模塊、開關控制器、數模轉換器DAC模塊和監測及保護模塊，實現單路可調可控的電源輸出。本發明的優點是，實現遠程對老化電路板上的每路電壓，進行獨立地可編程控制；對每路電流進行限制；對每路電壓和電流進行監控和數據記錄，且可以及時報警并定位到異常工位。

技術領域

本發明屬于半導體集成電路領域，尤其涉及到一種集成電路產品的老化測試系統及方法。

背景技術

隨著經濟的發展，對電子產品質量要求越來越高。產品質量的高低，體現了企業核心競爭力的強弱。因此，提高產品質量，有利于企業品牌的創造和維持；提高產品質量，也是企業做大做強的重中之重。電子產品的國產化和小型化，以及電子產品的高性能和高可靠性，是我國經濟發展的需要。因此，半導體芯片是電子產品的核心組件，也是市場對其質量和高可靠性提出的更高要求。

半導體芯片（簡稱“芯片”）的質量，就是產品性能的體現，其必須符合SPEC的規格要求，所述SPEC（Standard Performance Evaluation Corporation的縮寫）即標準性能評估組織，是一個全球性的第三方非營利性組織；其致力于建立、維護和認證一套應用于計算機的標準化基準評測套件，SPEC組織開發基準測試套件并經過檢驗，然后在SPEC網站上公開測試結果；它反映了各項性能指標是否合格的問題。

芯片的可靠性檢測，就是對芯片產品耐久力的測量，它反映了芯片產品生命周期的長短；也即，芯片產品的使用壽命。

通常，芯片的設計公司或代工廠，在產品生產出來后，須通過一系列的電學測試，就可以知道產品的性能，是否達到SPEC的要求。但是，如何驗證這個產品的可靠性，則是比較棘手的問題。芯片產品的生命周期，可以用一條浴缸曲線（Bathtub Curve）來表示。

集成電路的芯片，其失效原因大致分為三個階段：

1、 早期失效階段：這個階段產品的失效率快速下降，造成失效的原因在于IC設計和生產過程中的缺陷；

2、 產品工作壽命階段：這個階段產品的失效率保持穩定，失效的原因往往是隨機的，比如溫度變化等等；

3、 疲勞失效階段：這個階段產品的失效率會快速升高，失效的原因就是產品的長期使用所造成的老化等；

在芯片的設計、制造和使用的經驗基礎上，人們逐步制定了各種標準，規定了一系列芯片測試的條件。如溫度、濕度、電壓、偏壓、測試方法等，以獲得標準的測試結果。通過這些測試結果，驗證產品的可靠性，并用以推算產品的使用壽命。因此，一款新產品進入量產階段前，都需要通過一系列可靠性試驗的驗證。

集成電路芯片的使用壽命測試的項目，也就是芯片的老化測試的試驗項目，所述老化測試的試驗，是產品可靠性試驗的一個極其重要的內容。按JEDEC標準要求（JEDEC即固態技術協會，是微電子產業的領導標準機構），在產品量產前，需完成三個不同批次的老化壽命試驗，每個批次經過1000小時高溫老化。

通常，在集成芯片的每批次老化測試中， 需要至少77顆樣本芯片，即：要求在老化電路板（Printed circuit boards簡稱PCB板）上，需要77個工位，每一個工位，設有專用芯片插座；用戶將待測試芯片的管腳，插入所述插座。檢測設備對多個待測試芯片，同時進行高溫、高壓，帶電的，功能老化試驗。在老化PCB板尺寸允許的情況下，一塊老化PCB板上，會設計多個樣品測試工位。通常，每塊老化PCB板上，其可測試工位的數量在10-20多個不等。因此，一個批次的產品老化測試試驗，需要3-4塊老化PCB板來完成。