[發明專利]具有預測性安全防護裝置的半導體封裝

在審

• 申請號: 202110399891.2
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113552461A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: K·埃利安;R·M·沙勒
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;H01L23/31;H01L23/49
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

本公開的各實施例涉及具有預測性安全防護裝置的半導體封裝。本公開描述了用于通過包括附加接觸件(即，端子)和電路的功能接觸件來現場檢測包括集成電路(IC)組件的設備的故障或性能退化的技術，功能接觸件被用于將電路連接到系統，電路是系統的一部分。這些附加接觸件可以在封裝表面的外部，并且可以被用于測量隨時間動態變化的電特性，例如，電壓、電流、容量、溫度和阻抗。這些電特性可以表示一個或多個故障模式并且可以被視為設備健康狀態(SOH)的指標。

技術領域

本公開涉及集成電路的現場可靠性測試。

背景技術

在操作使用期間，半導體器件的性能可能退化或故障，這有時被稱為現場故障。在一些示例中，在沒有可檢測的現場故障的情況下，半導體器件的性能可能隨時間退化。在要求高可靠性的應用中，諸如商用飛機、汽車、火車、電網和類似應用中，可靠性問題可以通過例如定期更換某些組件來減輕。但是，按計劃進行更換可能很昂貴，并且對于仍能完全發揮功能的組件，半導體組件的按計劃更換也可能發生。

在其他示例中，在高可靠性應用中使用的組件可能會受到嚴格的設計和測試要求，這可能會顯著增加組件成本。

發明內容

總體上，本公開針對通過包括附加接觸件(即，端子)和功能接觸件來檢測集成電路(IC)組件的現場故障或性能退化的技術，功能接觸件被用于將IC連接至系統，IC是系統的一部分。這些附加接觸件可以在IC封裝內部或封裝表面外部，并且可以被用于測量隨時間動態變化的電特性，例如，電壓、電流、容量、溫度和阻抗。這些電特性可以表示一個或多個故障模式，并且可以被視為針對IC內部或通過信號發送到包括IC的系統的產品健康狀態(SOH)的指標。

在一個示例中，本公開描述了設備，設備包括被配置為執行一個或多個電路操作的IC以及包括第一端子和第二端子的多個外部端子。多個外部端子被配置為提供到IC的電連接并且在IC正在執行一個或多個電路操作時，提供對第一端子與第二端子之間的電特性的測量，以及其中所測量的電特性指示設備的健康狀態(SOH)。

在另一示例中，本公開描述了系統，系統包括：被配置為執行一個或多個電路操作的IC設備，IC設備包括多個外部端子，多個外部端子包括第一端子和第二端子。多個外部端子被配置為提供到集成電路的電連接，并且多個端子中的第一端子被配置為在IC正在執行一個或多個電路操作時，提供對第一端子與第二端子之間的電特性的測量。所測量的電特性指示設備的健康狀態(SOH)。系統還包括被配置為確定電特性的測量電路，其中電特性確定電壓、電流、阻抗和溫度中的一個或多個。

在另一示例中，本公開描述了方法，方法包括：在第一時間，通過測量電路來測量IC的第一端子與第二端子之間的電特性。第一端子和第二端子是IC的、被配置為提供到IC的電連接的端子，以及其中IC被配置為執行一個或多個電路操作。方法還包括在不同于第一時間的第二時間，通過測量電路來測量IC的第一端子與第二端子之間的電特性；將在第一時間所測量的電特性與在第二時間所測量的電特性進行比較；以及在IC正在執行一個或多個電路操作時，基于比較來確定IC的健康狀態(SOH)。

在附圖和以下描述中闡述了本公開的一個或多個示例的細節。根據說明書和附圖以及根據權利要求書，本公開的其他特征、目的和優點將顯而易見。

附圖說明

圖1是圖示了根據本公開的一個或多個技術的用于測量集成電路(IC)的兩個端子之間的電特性的系統的概念圖。

圖2是圖示了根據本公開的一個或多個技術的被配置為測量IC的兩個端子之間的電特性的IC的概念圖。

圖3是圖示了根據本公開的一個或多個技術的測量IC的端子之間的電特性的另一示例的概念圖。

圖4是圖示了根據本公開的一個或多個技術的被添加到IC來測量IC的至少兩個端子之間的電特性的多個附加端子的示例的概念圖。