在集成电路（IC）制造与应用领域，动态老炼测试（Dynamic Burn-In Testing）已成为提升器件可靠性的关键技术。通过在高温下施加动态电应力和功能测试向量，该方法能有效加速暴露早期失效（infant mortality），筛选潜在缺陷，确保IC在汽车、工业和消费电子等严苛环境下的长期稳定。本文解析动态老炼测试的核心技术、标准要求与优化策略，帮助工程师掌握高效实施路径。
动态老炼测试原理与必要性
动态老炼测试不同于静态老炼（仅施加偏压），它在高温（通常125°C-150°C）下输入测试向量，使IC内部节点翻转，模拟实际工作状态。依据JEDEC JESD22-A108和AEC-Q100标准，该测试加速热激活失效机制，如栅氧退化、电迁移和热载流子注入。
必要性在于现代IC（如SoC、MCU）缺陷密度高，未经动态老炼的早期失效率可达数百PPM；经优化动态老炼后，可降至<10 PPM，提升批次一致性。
测试方法与参数设置
TDBI技术应用
Test-During-Burn-In（TDBI）是先进动态老炼核心，在老炼过程中插入电参数和功能测试，实现并行监测。系统如XR8238A支持多封装IC，符合MIL-STD-883G和GJB548B。
典型参数推荐
参数设置需平衡加速效果与不引入新失效机制。以下表格总结常见IC动态老炼参数（基于JESD22-A108与AEC-Q100）：
| IC类型 | 温度 (°C) | 测试向量覆盖率 | 持续时间 (h) | 监测方式 |
|---|---|---|---|---|
| 数字IC/SoC | 125-150 | >90% | 168-1000 | TDBI实时功能测试 |
| 模拟/混合IC | 125 | 功能激励 | 500-1000 | 参数漂移监测 |
| 汽车级MCU | 150 | ATPG向量 | 240-500 | 功率循环结合 |
实施步骤
- 预测试：室温/高温电参数基线。
- 施加动态向量：使用ATPG生成高切换活动向量。
- 实时监测：捕捉失效（如IDSS上升、功能错误）。
- 后测试：对比参数变化，剔除失效品。
优化策略与实践经验
向量优化
使用遗传算法或ATPG工具生成高切换活动向量，提升节点应力均匀性，缩短老炼时间20-30%。
AI与并行测试
引入AI预测失效模式，结合晶圆级WLBI（Wafer Level Burn-In），效率提升数倍。2025趋势：多温区独立控制平台，支持不同器件并行。
常见问题解决
- 过应力风险：监控结温（Tj），避免超过绝对最大值。
- 成本控制：缩短时间至168h（汽车级常见），结合ELFR验证。
- 经验案例：某超大规模IC经TDBI动态老炼，早期失效率降50%，并行测试效率提高3倍。
动态老炼测试技术解析与优化是保障集成电路可靠性的核心，通过TDBI、向量优化和AI集成，能显著降低早期失效率、缩短验证周期并提升批次质量。合理应用这些策略，将帮助企业在高可靠性需求领域（如汽车电子）占据优势，确保IC长期稳定运行。
汇策-上海德垲作为专业的集成电路可靠性测试机构，配备先进动态老炼系统，支持TDBI、HTOL和功率循环测试，符合JEDEC JESD22-A108与AEC-Q100标准。我们为客户提供从向量开发到失效分析的完整动态老炼测试服务，助力优化器件性能并提升良率。欢迎联系我们获取定制化集成电路老炼测试解决方案。
