半导体器件二次筛选的主要筛选项目

电子元器件的二次筛选是指在元器件厂家筛选的基础上，由使用方或其委托的第三方对电子元器件进行的筛选。二次筛选是在电子元器件各种失效模式的基础上，进行的一系列有针对性的试验，从而达到有效剔除早期失效的目的。

环测检测是专业第三方电子元器件二次筛选机构，可提供集成电路、分立器件以及电阻电容电感元件等各类电子元器件二次筛选服务。接下来为大家介绍半导体器件二次筛选的主要筛选项目。

测试性筛选

主要指对器件关键性能(包括电和机械等性能)的测试。包括在筛选前后对器件的性能进行测试，以判断器件在筛选试验前后性能的变化。对于性能或性能稳定性不合格的器件有筛选作用。

检查性筛选

a. 显微镜检查显微镜检查对半导体器件是重要的筛选措施， 适用于器件在封帽前的筛选。 通常采用30～200倍的双筒立体显微镜按有关规范规定进行检查，必要时应采用扫描电子显微镜进行检查。封帽前镜检属半成品筛选，除用显微镜检查外，还可进行键合拉力、芯片剪切力的无损检测。可剔除芯片本身有缺陷或芯片装配、引线键合有缺陷的器件。采用3～l0倍的放大镜或显微镜对成品器件进行外观及机械检查，对封装外形、引出端、识别、标志存在缺陷的器件有筛选作用。

b. X射线检查器件密封后若不进行解剖，其内部缺陷就很难发现。采用X射线照相方法，可以透过外壳观察器件内部是否有多余物、引线断裂、芯片歪斜以及其它严重缺陷。 X射线非破坏性检查是器件封装后替代一般镜检的有效手段。

c. 密封性检查器件的密封性是保证器件内部封装的保护气体不致泄漏、外部有害气氛不致侵入的重要性能，这种性能对长期工作或贮存的器件尤为重要。采用细检漏和粗检漏两种方法可对器件的密封性进行检查，检查的程序是先做细检后做粗检，不能以细检代替粗检。当有规定时，器件内腔超过一定体积(一般为1cm³)可仅做粗检。常用的细检漏和粗检漏及其可检测的漏率范围如下：

- 氦质谱仪细检漏这是常用的细检漏方法，可检测的漏率范围为： 10^-6～10^11atm.cm³/s。

- 浸液法粗检漏这是常用的粗检漏方法，可检测的漏率不低于10^-5atm.cm³/s。

以上两种检漏方法用得较多，此外还有其它的检漏方法，各有优缺点，具体的检验方法详见GJBl28A方法1071、 GJB360A方法112、 GJB548A方法1014A。

d. 粒子碰撞噪声检测(PIND)当有空腔器件的内部有可动多余物时，有可能造成内部引线的短路。宇航用器件在失重的空间运行，可动多余物可能造成的危害就更大。所以国军标对宇航级器件规定了要作粒子碰撞噪声检测(PIND)筛选，以剔除内部有可动多余物的器件，对于非宇航用的元器件，则根据具体使用情况，将PIND作为选作的筛选项目。

PIND筛选时应根据半导体器件腔体的高度按规定施加适当的机械应力，使附着在器件内部的可动多余物脱落。具体的试验方法和合格判据分别见GJBl28A方法2052、 GJB548A方法2020A和GJB360A方法217。

环境应力筛选

a. 恒定加速度筛选恒定加速度筛选也可称为离心加速度筛选，器件在高速旋转时将承受离心力作用，离心力大到一定程度将对引线键合、芯片粘接有缺陷的器件起筛选作用。恒定加速度作为筛选项目，仅要求作Y1方向(芯片脱离方向)的试验。但在作恒定加速度试验时必须注意采用合适的夹具，否则很可能造成被试器件结构的损坏。恒定加速度筛选时应根据器件的重量或额定功率加相应的离心加速度。半导体分立器件、集成电路的恒定加速度试验方法和合格判据分别见GJBl28A方法2006和GJB548A方法2001A。

b. 温度循环筛选被试的器件不加电应力，温度按一定规律，由低温突变为高温，随后又由高温突变为低温。这种筛选通常称为温度循环或温度交变。这项试验对材料温度系数不匹配形成的缺陷或芯片有裂纹的器件有筛选作用。所加应力根据器件的材料和制造工艺而定。半导体分立器件和集成电路温度循环的试验方法和合格判据分别见GJBl28A方法105l和GJB548A方法1010A。

寿命筛选

a. 高温贮存筛选这是一种加速的贮存试验，被筛选的器件不加电应力，在高温试验箱中存放一定时间。这项试验由于简单易行，所以被广泛应用于半导体器件的筛选。据说对芯片表面沾污的器件有筛选作用。但实践表明筛选的效果并不显著，所以在MIL-STD-883D方法5004.9筛选程序中对成品的器件已不要求作高温贮存(稳定性烘焙)筛选，但对钼-金多层导体时器件在目检前要进行24h的稳定性烘焙。半导体分立器件和集成电路高温贮存的试验方法和合格判据分别见GJBl28A方法1032和GJB548A方法1008A。

b. 功率老练筛选被筛选的器件一般加额定功率，温度基本恒定。一般分立器件在常温下老练；集成电路在125± 2℃下老练，在高温下加功率的老练通常称为高温电老练。这项试验是具有加速性的筛选，它能提前暴露器件潜在缺陷，从而把早期失效的器件剔除。筛选达到规定的时间后，应在规定时间内进行电性能测试，以判断被试元器件是否失效。功率老练是元器件最有效的筛选项目，对不同的元器件有不同的试验方法，所加应力包括：电应力(电压、电流、功率等)、环境应力(温度等)。

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