大功率半導體元器件可靠性分析

吳 濤

西安派瑞功率半導體股份有限公司 陜西 西安 710024

這里主要提到的是可靠性能的分析，它是評定一個元器件可靠性能是否符合的一個重要指標，如果時常會出現硬件的問題，就能充分證明這件元器件的可靠性能否符合要求，需要重新評定它。我們可以從下面兩個方面去考慮它的可靠性能，一是從用戶體驗和反饋出發，去證明是否符合標準。二是從研究方向出發，規避其中的缺點，發揮優點。

一、半導體元器件的可靠性能的詳情

元器件的使用性能是根據市場需求來設計的，采用流水線的設計理念，包括不足之處，優缺點等等。在實際制造中，都是經過一步一個腳印，經過無數次的失敗之后，才被設計出來，基于這些前提，設計師們也是根據現實生活所需，安全因素考慮，還有使用性能考慮，去給它定義。在一定的范圍內，既要控制成本，又要考慮創新理念，這是對設計者最大的靠要，每一次的成功都離不開設計師們日夜的勞累辛苦，讓半導體元器件提高更大的利用率。給人們一種安全可靠滿足人們需求的元器件。半導體元器件的可靠性能是在設計師們的設計理念中必須要考慮到的，因為在設計中考慮到了以后才會在后期的檢測過程中出現問題的概率大大降低，因為這些半導體元器件在檢測時也會出現很多問題，作為設計師來講，設計半導體元器件是供人們使用，是給人們帶來更多的方便，而不是增加麻煩。因此在大批量生產之前，需要對半導體元器件進行長時間的性能測試，抽樣檢測，進行多次實驗，并且在有問題的半導體元器件中尋找原因，進行分析。在檢測半導體元器件時，必須對失效模式進行系統分類，也要進行失效機理分析，運行分析，使用顯微鏡進行顯微分析，必須在修正的道路上防止犯錯誤。也要有創新思想，尋找更好的解決方法。

二、失效分布和失效分析

(一)失效分布的可靠性能

失效分布的可靠性能 是根據百分比來確定的，數量必須在可控范圍之內。當然在失效分布的類型之中也要分析原因，進行更正。在半導體元器件的自身特點中，要根據實際情況進行分析，可以在不同的溫度情況下，進行安全可靠的進行試驗。在長時間的試驗過程中，肯定是對性能的極大考驗。半導體元器件的失效分布包括早期失效期，中期失效期，晚期失效期。但是半導體元器件有的衰落期時間不定，這就需要長時間的進行通電試驗。這樣既可以測出半導體元器件的實際性能，也能測試半導體元器件的失效期，這對于元器件的使用性能是一個重要的原因。其實每個被制造出來的東西都會有失效期，只是時間問題。其實還有一個最重要的問題就是在制造過程中就應該考慮到其中的缺欠。比如制造時的工藝手續，還有材料的選材，其三就是質量把控不嚴格等等。因此在每個經過的環節當中，都需要嚴格把控質量的關卡，讓我們做到優中選優。

(二)間接性的出現失效期。在前期間接性失效的經歷過程后，半導體元器件會經歷間接性失效期，也許其中最重要的原因就是檢查環節出現問題，質量把控不嚴格，才會促使出現半導體元器件出現失效期。因此，在質量檢查這個環節的過程中，一定要把質量這一關放在第一位。

(三)測試過程中的失效期。在此階段，由于半導體元器件會通過機器通電，所以會出現種種原因，最重要的一點就是測試時出現問題，老化，測試損壞等等。

(四)失效分布指標顯示

(1)浴盆曲線。半導體元器件時間和失效率的關系會呈曲線分布，俗稱浴盆曲線。浴盆曲線是對半導體元器件失效規律較為準確的總結。

(2)威布爾分布。半導體元器件失效分布中，威布爾分布應用量比較廣泛，可以表現出失效函數，失效密度和失效率函數。

(五)半導體元器件失效分析。在大功率的半導體失效分析中，我們應該考慮元器件的使用場景，使用環境，使用時間，盡可能的多做試驗，以此來證明半導體元器件的可靠性能，在加上質量把控，我相信這樣的大功率半導體失效元器件肯定能做到最好，肯定也會符合設計要求。

(六)半導體元器件的試驗及篩分。對于試驗的可靠性試驗需要進行分批實驗，進行不同時間不同環境的測試，可以按照測試項目進行劃分實驗。需要進行間接性的記錄數據，進行篩分。從中得出數據，得出結果，在使用測試機器進行壽命試驗，可以根據每一個的外觀進行外觀辨別。對大功率半導體元器件進行可靠性試驗，我們也可以根據不合格的可靠性試驗來尋找半導體元器件有可能出現的問題，從中吸取教訓，進行更改，爭取做到更好的可靠的半導體

結語

由于當今社會的需求，半導體元器件在生活中的應用十分廣泛了，因此在設計過程中，我們必須要考慮到它的可靠性能，還有在最后一個環節當中，必須要嚴格把控質量，既能促進社會的發展，又能為生活帶來更便捷的方便。