任何電子設備都需要一個基本組件——半導體。我們需要確保這一關鍵部件的可靠性，以便我們的設備正常運行。那么如何提高向最終用戶提供最佳產品的可能性呢？這是通過嚴格的半導體測試完成的。最常見和最重要的測試方案之一是老化測試。該測試過程旨在檢測組件的早期故障并減少使用時出現(xiàn)缺陷和故障的可能性。通過進行老化測試來復制實際的現(xiàn)場應力環(huán)境有助于降低故障率。老化測試對于確保生產線的質量控制至關重要。

     但整個過程是如何進行的呢？這是通過將半導體元件置于特定的高應力條件下以復制增強的現(xiàn)場環(huán)境來實現(xiàn)的。通過此過程，可以識別并消除有缺陷的零件。

     在測試階段，半導體元件先固定在老化板上，然后再放入老化系統(tǒng)（如環(huán)境室）中。在該室中，部件在正常工作條件或高于正常工作條件下進行壓力測試，以逐步淘汰在半導體額定壽命之前損壞的任何組件。這些操作條件可以包括將半導體組件暴露于不同溫度、變化的電壓/電流、高操作頻率或被歸類為上限的任何其他條件。通過在受控環(huán)境中將部件置于經過仔細校準的惡劣條件下，技術人員可以識別性能不佳的部件，而不會影響優(yōu)質部件的使用壽命。

     這些老化測試能收集足夠的數據以形成浴盆曲線（如下例）并降低半導體故障率。

     在最初的測試階段，許多半導體都會經歷早期元件故障。這些故障通常是制造缺陷造成的，由于激進的技術擴展和電路復雜性的增加，制造缺陷變得越來越普遍。

     這些缺陷的根本原因可以確定為導體故障、電遷移、介電故障、金屬化故障等等。這些缺陷無法通過傳統(tǒng)的質量保證測試發(fā)現(xiàn)，因為這些類型的故障通常處于休眠狀態(tài)，并且可能在設備的生命周期中隨機出現(xiàn)。因此，半導體元件需要經過密集的測試，以防止此類問題表現(xiàn)為故障。

     然而，盡管故障率隨著時間的推移而下降，但在短時間內仍然發(fā)生大量故障。通過老化測試收集的反饋，可以改進制造工藝，從而降低故障率。雖然隨著時間的推移，組件仍可能發(fā)生故障，但目的是確保這些故障通常發(fā)生在產品生命周期的正常生命階段。

     理論上，在半導體的正常使用壽命期間，故障仍然可能隨機發(fā)生。然而，當在相當長的一段時間內進行測量時，這些問題通常會以相對恒定的速度出現(xiàn)。因此，它可能被視為非問題，并作為達到其使用壽命的產品而注銷。

     盡管如此，這些問題仍然會給制造商帶來保修費用。因此，他們希望故障率盡可能低。在半導體的預期使用壽命期間發(fā)生的任何磨損故障也必須在產品準備好運送給客戶之前得到解決。

     另一個需要注意的關鍵細節(jié)是，老化測試通常是在可交付的產品上進行的。因此，這些評估的強度不如加速壽命測試。這些半導體元件在老化中花費的時間也比 ALT 測試中花費的時間要少。畢竟，制造商不想影響其產品的使用壽命。

     老化測試中使用的溫度通常達到150攝氏度或更低，并且根據測試要求，測試增量可以跨越幾個小時到幾天。這與 ALT 測試形成鮮明對比，在 ALT 測試中，設備暴露在高達 300 - 400 攝氏度的溫度下很長一段時間（數千到數萬小時），以達到組件的故障點。