一种基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法，包括：指定相同种类的多个待测元器件，对多个待测元器件进行加速退化实验，测试并记录多个待测元器件的性能退化参数；根据多个待测元器件的性能退化参数确定敏感参数，并对多个待测元器件的性能退化参数的样本序列进行平稳化处理；获得ARIMA模型参数，根据多个待测元器件的性能退化参数建立ARIMA模型，并将ARIMA模型更新为敏感参数轨迹的拟合模型；将拟合模型与样本序列进行对比判定拟合模型是否有效，并对有效的拟合模型评定拟合精度；根据拟合精度预测敏感参数轨迹的走势，敏感参数轨迹的走势为电路寿命的预测结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电路测试领域，特别地，设及一种基于加速退化轨迹的电路寿命预测 方法。
技术介绍
集成电路作为各类电子设备的基本组成元器件，其可靠性直接影响着整个设备的 性能及可靠性，可靠性技术对集成电路产业的发展起着非常重要的作用。能够评估和预测 产品的可靠性是集成电路设计和生产中不可分割的部分，然而随着微电子技术和半导体制 造工艺水平的不断向前发展，集成电路的可靠性水平越来越高，寿命也越来越长，运就对集 成电路的可靠性评价提出了更高的要求，而现有技术中尚不存在一个能在较短时间内对运 些高可靠、高寿命的元器件进行评价、合理并及时地提供相关的可靠性信息的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出， 能够能在较短时间内对运些高可靠、高寿命的元器件进行评价、合理并及时地提供相关的 可靠性信息，更准确、更快速地评估了元器件与集成电路的预期寿命。 基于上述目的本专利技术提供的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法包括： 指定相同种类的多个待测元器件，对多个待测元器件进行加速退化实验，测试并 记录多个待测元器件的性能退化参数； 根据多个待测元器件的性能退化参数确定敏感参数，并对多个待测元器件的性能 退化参数的样本序列进行平稳化处理； 获得ARIM模型参数，根据多个待测元器件的性能退化参数建立ARIM模型，并将 ARIM模型更新为敏感参数轨迹的拟合模型；将拟合模型与样本序列进行对比判定拟合模型是否有效，并对有效的拟合模型评 定拟合精度； 根据拟合精度预测敏感参数轨迹的走势，敏感参数轨迹的走势为电路寿命的预测 结果。 其中，对多个待测元器件进行加速退化实验，为将多个待测元器件设置于异常工 作环境下，在外部电路的控制下进行工作。 并且，异常工作环境可W是高溫、高气压、高电压、水中的一种或多种；多个待测元 器件的性能退化参数可W是任一管脚上的电流、任两管脚之间的电压中的一种或多种。 其中，根据多个待测元器件的性能退化参数确定敏感参数，并对多个待测元器件 的性能退化参数的样本序列进行平稳化处理包括： 根据DF检验法检验多个待测元器件的性能退化参数的样本序列是否平稳； 若多个待测元器件的性能退化参数的样本序列不平稳，则从多个待测元器件的性 能退化参数中选取随时间变化体现出不平稳性的一个或多个参数作为敏感参数，其中，多 个参数敏感参数之间具有明显的相关性； 使用差分法对不平稳的样本序列进行处理，使之在DF检验法下平稳。 其中，获取ARIM模型参数，根据多个待测元器件的性能退化参数建立ARIM模 型，为获取ARIM模型的P、tq参数，并根据多个待测元器件的性能退化参数与P、tq参 数建立ARIM模型。 并且，获取ARIM模型的p、q参数的方法可W是样本自相关函数和偏相关函数法、 延伸自相关系数法、最小典型相关法、最小信息准则法中的一种。 并且，获取ARIM模型的p、q参数的方法为最小信息准则法，最小信息准则法从拟 合优度和模型复杂程度两个方面评价ARIM模型，确定P、q参数的上限，并根据P、q参数的 上限计算出ARIM模型的最小信息值所在阶数作为ARIM模型阶数，同时确定与ARIM模 型阶数相对应的P、q参数。 其中，将拟合模型与样本序列进行对比判定拟合模型是否有效，为判断拟合模型 与样本序列的残差是否为自相关性为零，若自相关性为零或很接近零则判定拟合模型有 效。 并且，对有效的拟合模型评定拟合精度，为根据拟合模型与样本序列的残差的自 相关性对有效的拟合模型计算拟合精度，其中，拟合精度可W是每个样本的平均绝对拟合 误差、平均相对拟合误差、拟合均方差中的一种或多种。 上述相同种类的多个待测元器件为40个化431MJGB忍片，加速退化实验为在高溫 高供电电压环境下持续工作。 从上面所述可W看出，本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法，通 过对待测元器件或集成电路进行加速退化试验，并应用时间序列方法将模拟集成电路在工 作状态的退化参数与时间相结合确定敏感参数并建立退化数据的ARIM模型，从而使用退 化轨迹的方法预测工作寿命，能够能在较短时间内对运些高可靠、高寿命的元器件进行评 价、合理并及时地提供相关的可靠性信息，更准确、更快速地评估了元器件与集成电路的预 期寿命。【附图说明】 图1为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法的流程图； 图2为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，摸底试验采用的 外部电路图；图3为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，加速退化实验的 整体连接结构图； 图4为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，加速退化实验箱 内部分的电路图； 图5为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，加速退化实验箱 外部分的电路图； 图6(a)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U1-T3应力组 合下样本的残差序列自相关柱状图； 图6(b)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U2-T3应力组 合下样本的残差序列自相关柱状图； 图6(c)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U3-T1应力组 合下样本的残差序列自相关柱状图； 图6(d)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U3-T2应力组 合下样本的残差序列自相关柱状图； 图6(e)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预^1方法中，U3-T3应力组 合下样本的残差序列自相关柱状图； 图7(a)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U1-T3应力组 合下样本的退化轨迹折线图； 图7(b)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U2-T3应力组 合下样本的退化轨迹折线图； 图7(c)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U3-T1应力组 合下样本的退化轨迹折线图； 图7(d)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法中，U3-T2应力组 合下样本的退化轨迹折线图； 图7(e)为本专利技术提出的基于加速退化轨迹的电路寿命预^1方法中，U3-T3应力组 合下样本的退化轨迹折线图。【具体实施方式】[003引为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，W下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。 根据本专利技术的一个实施例，提供了。 如图1所示，根据本专利技术的实施例提供的基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法 包括： 步骤S101，指定相同种类的多个待测元器件，对多个待测元器件进行加速退化实 验，测试并记录多个待测元器件的性能退化参数； 步骤S103,根据多个待测元器件的性能退化参数确定敏感参数，并对多个待测元 器件的性能退化参数的样本序列进行平稳化处理； 步骤S105,获得ARIMA模型参数，根据多个待测元器件的性能退化参数建立ARIMA 模型，并将ARIM模型更新为敏感参数轨迹的拟合模型； 步骤S107,将拟合模型与样本序列进行对比判定拟合模型是否有效，并对有效的 拟合模型评定拟合精度； 步骤S109,根据拟合精度预测敏感参数轨迹的走势，敏感参数轨迹的走势为电路 寿命的预测结果。 其中，对多个待测元器件进行加速退化实验，为将多个待测元器件设置于异常工 作环境下，在外部电路的控制下进行工作。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于加速退化轨迹的电路寿命预测方法，其特征在于，包括：指定相同种类的多个待测元器件，对所述多个待测元器件进行加速退化实验，测试并记录所述多个待测元器件的性能退化参数；根据所述多个待测元器件的性能退化参数确定敏感参数，并对所述多个待测元器件的性能退化参数的样本序列进行平稳化处理；获得所述ARIMA模型参数，根据所述多个待测元器件的性能退化参数建立ARIMA模型，并将ARIMA模型更新为敏感参数轨迹的拟合模型；将所述拟合模型与所述样本序列进行对比判定所述拟合模型是否有效，并对有效的拟合模型评定拟合精度；根据所述拟合精度预测敏感参数轨迹的走势，所述敏感参数轨迹的走势为电路寿命的预测结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅亮，张虹，张碚，高成，黄姣英，
申请(专利权)人：航天科工防御技术研究试验中心，
类型：发明
国别省市：北京;11