[发明专利]混合集成电路DC/DC变换器可靠性快速评价方法

摘要

混合集成电路DC/DC变换器可靠性快速评价方法，属于混合集成电路技术领域。本发明的步骤为：先测量出混合集成电路DC/DC变换器在正常工作状态(V₀＝15V，常温)下的壳温和变压的温度，并计算出焦耳热温升ΔT₁；限定本方法的最高试验温度为(230℃-ΔT₁)；测量该混合集成电路DC/DC变换器的失效敏感参数P在选定温度范围内在工作状态(V₀＝15V)下随温度T_0t退化的数据，并绘制曲线且拟合成直线；根据公式和试验数据计算失效激活能Q；根据公式和试验数据计算工作寿命。本发明方法使试验周期缩短至3000小时，成本降低1/3以上，所需试验样品减少1/3。

主权项

1.一种混合集成电路DC/DC变换器可靠性快速评价方法，其特征在于，包括以下步骤：1)先用红外法或电学法测量混合集成电路DC/DC变换器在正常工作状态下即在V₀＝15V，常温状态下的壳温，用T₀表示；打开管壳用红外法或电学法测量变压的温度，用T₁表示；然后用温度T₁减去壳温T₀即为该正常工作状态下变换器的焦耳热温升，用ΔT₁表示；选取(230℃-ΔT₁)以下的温度范围，采用序进温度应力加速寿命试验法：对混合集成电路DC/DC变换器进行正常工作状态下的升温速率为β的温度斜坡试验，得到失效敏感参数P退化量ΔP随温度升温的退化数据，这里温度用混合集成电路DC/DC变换器某一时刻的壳温代表，则某一试验时刻t的壳温为T_0t＝T₀+βt；2)求出激活能Q设混合集成电路DC/DC变换器失效敏感参数P在工作状态V₀＝15V下的退化速率为它与温度T遵从如下关系：dpdt=Ae-QkT---(1)]]>式中Q为失效激活能，k为波尔兹曼常数，A为常数；通过试验得到两个相近但不同温度段失效敏感参数P的退化量ΔP₁和ΔP₂，在试验过程中t₁时刻到t₂时刻DC/DC变换器失效敏感参数P的退化量为ΔP₁，t₃时刻到t₄时刻DC/DC变换器失效敏感参数P的退化量为ΔP₂，可得到如下关系式：ΔP1ΔP2=A∫t1t2exp(-QkT)dtA∫t3t4exp(-QkT)dt=∫t1t2exp(-QkT)dt∫t3t4exp(-QkT)dt---(2)]]>(2)式中只有一个未知量Q，求出失效激活能Q；3)求出正常工作条件下的寿命在进行步骤2)中，t时刻混合集成电路DC/DC变换器的壳温为：        T_0t＝T₀+βt            (3)若在温度序进应力加速寿命试验法中加速试验和正常工作条件下即V₀＝15V，常温状态下的失效判据相同，即常温下失效敏感参数P在正常工作条件下与在温度序进应力加速寿命试验中退化量相等时，则    ΔP＝ΔP₀            (4)其中：ΔP=∫0tAexp(-QkT0t)dt=1β∫TOTAexp(-QkT0t)dT0t---(5)]]>ΔP0=∫0tAexp(-QkT0)dt=Aexp(-QkT0)t---(6)]]>将(5)、(6)式代入(4)式并整理可外推得到混合集成电路DC/DC变换器壳温为T₀时的工作寿命τ：τ=∫T0Texp(-QkTt)dTtβexp(-QkT0)---(7).]]>