CPU老化工藝中直流轉(zhuǎn)換器失效機理及解決方案.pdf

1、中央處理器是計算機的心臟,也常被裝載入主板后作為大型應用設備的主控制系統(tǒng),承擔著復雜的計算和指令控制,因此可靠的中央處理器是設備良好運行的保證,要求中央處理器具有良好的長期可靠性。
　　 研究中央處理器的生命周期,發(fā)現(xiàn)其失效率有一定的基本模式。產(chǎn)品在制造后初期,會表現(xiàn)出較高的失效率,此階段稱為早期失效期。經(jīng)過早期失效期后,失效率會降低并穩(wěn)定在某一具體值,這個階段稱為隨機失效期。隨著時間的推移,產(chǎn)品最終進入其壽命的末期,稱為自然損

2、耗失效期。由于芯片在早期失效期內(nèi)有較高的失效率,為了保證出廠后的芯片能夠在較長時間內(nèi)可靠的工作,必須有一種可行的方法來加快早期失效的進程,使芯片在較短的時間內(nèi)通過早期失效期進入穩(wěn)定工作區(qū)域,即隨機失效期。老化就是這樣一種芯片壽命加速手段,使芯片及早通過早期失效期。
　　 在實際生產(chǎn)過程中,發(fā)現(xiàn)老化測試機臺中,用于直流電壓間轉(zhuǎn)換的模塊容易發(fā)生故障,導致老化成本升高。本文從老化測試的基本原理及老化測試機的具體應用結(jié)構(gòu)出發(fā),討論直流轉(zhuǎn)

3、換器的關(guān)鍵電路和內(nèi)部架構(gòu),探究直流轉(zhuǎn)換模塊頻繁失效的原因,提出相應的改進方案。通過實驗監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過數(shù)個老化測試周期后,直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)保護管腳與控制電路板間的焊料發(fā)生斷裂,導致直流轉(zhuǎn)換器發(fā)生失效,并進而發(fā)現(xiàn)老化測試過程中中加諸于直流轉(zhuǎn)換器上的以冷卻為目的的熱量循環(huán)是引發(fā)焊料發(fā)生斷裂的原因。
　　 文中提出了三種解決方法:減少直流轉(zhuǎn)換器與測試產(chǎn)品間的電阻以降低直流轉(zhuǎn)換器上溫度,改進直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)場效應管管腳受應力方式,改變直流轉(zhuǎn)換器上