随着集成电路工艺节点不断缩小至3nm以下，以及在新能源汽车、AI算力和5G等高可靠性场景的广泛应用，芯片早期失效风险显著上升。动态老炼测试作为可靠性筛选的核心手段，通过模拟真实工作条件下的高温、电应力和动态信号切换，加速暴露潜在缺陷，帮助制造商大幅降低场内失效率。根据2025年行业数据，全球烧结测试系统市场正以约9%的年复合增长率扩张，动态老炼在其中占比日益提升，成为保障集成电路长期稳定的关键技术。
动态老炼测试原理
动态老炼（Dynamic Burn-in）在高温环境下，不仅施加高电压偏置，还输入高覆盖率的测试向量，使芯片内部节点频繁翻转，产生真实功耗和热量。
主要加速机制包括：
- 热激活：高温加速离子迁移、氧化层缺陷。
- 电应力：超额电压激发栅氧击穿、电迁移。
- 动态应力：信号切换引发热载流子注入、时序故障。
这一技术能覆盖芯片90%以上电路节点，远优于静态老炼，特别适合复杂SoC和功率管理IC。
动态 vs 静态老炼对比
| 项目 | 静态老炼 | 动态老炼 |
|---|---|---|
| 应力类型 | 高温 + 恒定偏置 | 高温 + 高电压 + 动态向量 |
| 节点覆盖率 | <50% | >90% |
| 检测缺陷 | 主要氧化层、漏电 | 时序故障、电迁移、热载流子等 |
| 适用场景 | 简单器件 | 复杂IC、车规级芯片 |
| 2025趋势 | 逐步减少 | 需求激增，结合AI优化向量 |
动态老炼更接近实际使用，已成为AEC-Q100和MIL-STD-883标准首选。
测试流程与参数
标准动态老炼流程：
- 入炉前测试：全参数筛选。
- 应力施加：置入老炼板，进入高温腔体，加载向量。
- 过程监测：实时或间歇功能测试（TDBI）。
- 出炉后测试：对比参数变化，剔除失效品。
典型参数：
- 温度：125℃~150℃
- 电压：1.2~1.5倍额定
- 时长：48~168小时
- 向量切换率：>70%
常见失效模式
动态老炼常暴露：
- 栅氧时依击穿（TDDB）
- 负偏压温度不稳定（NBTI）
- 热载流子退化（HCI）
- 金属电迁移虚空
在第三代半导体SiC器件中，还可检测高温下的动态栅偏失效。
2025行业趋势
2025年，随着先进封装和AI芯片兴起，动态老炼向智能化转型：集成AI预测失效、自动化向量生成，高功率器件测试需求推动设备升级。市场预计动态测试占比进一步提升，助力国产化率突破。
动态老炼测试技术是集成电路可靠性提升的核心路径，通过精准应力加速筛选早期缺陷，确保芯片在严苛环境下的长期稳定，已成为高可靠性产品不可或缺的保障手段。
深圳汇策作为专业的第三方检测机构，专注集成电路动态老炼与测试服务，拥有先进的高温动态老炼系统、老炼板设计能力和全参数监测平台，支持大规模IC、功率器件及车规级芯片的动态老炼、可靠性验证与失效分析。我们为客户提供高效、精准的一站式解决方案，助力产品满足AEC-Q100、AQG324等国际标准。
