书书书
第
３０
卷
光
学
学
报
光学前沿———信息光学
２０１０
年
１２
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
专
刊
文章编号：
０２５３２２３９
（
２０１０
）
ｓ１００３０１
一种基于电子散斑技术的半导体器件寿命预测方法
袁纵横
宋美杰
熊显名
（桂林电子科技大学电子工程学院，广西 桂林
５４１００４
）
摘要
通过对微电子器件可靠性检测现状和电子散斑技术（
ＥＳＰＩ
）的研究，提出根据半导体器件 离面 位移变 化情 况
预测其寿命。建立了一套电子散斑测量系统，温控系统 为试 件提 供 加速 温度 应 力并 控温，同时 测 量试 件封 装 离面
位移的变化规律，根据离面位移数据提取失效激活能，并结 合 寿命 预测 模 型外 推不 同 温度 环境 下 的工 作寿 命。对
样品
Ｓ８５５０
进行了
１００ ℃
～
１９０ ℃
的序进应力加速实验，得到了各温度点的离面位移数据，并根据离面位移的变化
规律快速地提取出了失效激活能，推算了工作环境温度 为
５０ ℃
和
１００ ℃
时 该试 件的 可 靠寿 命。实 验数 据与 相 关
资料吻合，验证了该方法的可行性。
关键词
激光技术；可靠性寿命；电子散斑；离面位移
中图分类号
ＴＮ２４７
文献标识码
Ａ
犱狅犻
：
１０．３７８８
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１２０．４２９０
；
０７０．６０２０
；
０４０．１８８０
；
０３０．６１４０
收稿日期：
２０１００６０８
；收到修改稿日期：
２０１００７０９
基金项目：广西科学技术厅基金（桂科基
０７３１０１７
）资助课题。
作者简介：袁纵横（
１９５７
—），男，博士，教授，主要从事光电测量、光纤传感和光通信等方面的研究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｙ
ｕａｎｚｏｎ
ｇ
ｈｅｎ
ｇ
＠
ｓｉｎａ．ｃｏｍ
１
引
言
随着微电子 器件寿命和 热可靠性的 不断提高，
可靠性检测的难度 也不断加 大，因此找 出 能够快速
评价其可靠寿命的 方法，是 微 电子业急 需 解决的问
题
［
１
］
。目前普遍采用加速寿命实验方法预估微电子
器件的可靠寿命，不同国家 分 别制定了 不 同的实验
标准
，但这些方法普遍存在实验时间长，所需实验样
品数多、成本 高 的缺点
［
２
］
。近 年 来国内外 一 些 学 者
利用光学测量技术无损
、精度高的优点，从热应力变
形 角 度 对 半 导 体 器 件 的 可 靠 性 进 行 了 初 步 研
究
［
３
，
４
］
。但这些研究大 都停留在 对 封装的热 变 形和
热应力分析上，没有对其可靠性寿命进行深入研究，
缺乏一个集检测及可靠性寿命预测于一体的完善系
统
。本文搭建 了 一 套 基 于 电 子 散 斑 （
ＥＳＰＩ
）技 术 的
测量系统，通过测量试件 封 装离面位 移 的变化规 律
来预测器件寿 命，得 到 了 较 完 整 的 可 靠 寿 命 数 据。
ｓ１００３０１１
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