Традиционное тестирование HTOL основано исключительно на моделировании отдельных высоких-температур и не позволяет воспроизвести сложные условия эксплуатации реальных транспортных средств. Это приводит к «лабораторным-данным, но сбоям в производстве», трате инвестиций в исследования и разработки и задержке выхода на рынок, что становится критическим узким местом, препятствующим коммерциализации чипов автомобильного-класса.
Являясь авторитетной сторонней-платформой тестирования, сертифицированной несколькими министерствами, включая Министерство промышленности и информационных технологий и Национальную комиссию по развитию и реформам, GRGTEST уже много лет специализируется на проверке надежности чипов-автомобильного уровня. Выйдя за рамки эмпирических суждений, мы принимаем стандарт AEC-Q100 в качестве нашей основной методологии, используя научные модели: с помощью кинетических моделей Аррениуса в сочетании с точными расчетами энергии активации кремниевого устройства (0,7 эВ) и постоянной Больцмана (8,6×10⁻⁵эВ/К) мы интегрируем данные лабораторных ускоренных испытаний при высоких-температурах с реальными-параметрами окружающей среды в автомобиле, чтобы точно прогнозировать срок службы чипа. Такой подход помогает производителям заранее решать критические проблемы, например «выполнение тестовых требований, но сталкивание с реальными-сбоями». На сегодняшний день мы проверили более 100 моделей, включая микроконтроллеры, микросхемы искусственного интеллекта и микросхемы безопасности, подготовили около 900 сертификационных отчетов AEC-Q и AQG324 и обеспечили массовое производство более 100 компонентов автомобильного-класса.
Хотите знать, как точно определить срок службы чипа в 15-лет с помощью высокотемпературных испытаний при температуре 125 градусов? В следующем разделе представлена запатентованная производителем «методология прогнозирования срока службы чипов» на конкретных вычислительных примерах!
Модель ускорения при высоких-температурах:
Модель Аррениуса
Основной принцип: учитывать только ускоряющее влияние температурного напряжения на разрушение, полученное из уравнения Аррениуса в химической кинетике:
Формула и параметры:
AF(T): коэффициент температурного ускорения (безразмерный)
EA: энергия активации (обычно 0,2–1,4 эВ для кремниевых устройств, стандартное значение — 0,7 эВ).
K: постоянная Больцмана (8,6×10⁻⁵ эВ/К).
T Применение: Фактическая рабочая температура (единица измерения: К)
Применение vT: Температура ускоренного испытания (единица измерения: К)
Пример. Чип автомобильного-класса с расчетным сроком службы 12 000 часов в течение 15 лет работает при средней температуре перехода 87 градусов. Сколько часов работы потребуется при максимальном пределе температуры (HTOL) 125 градусов?
Укажите входные параметры:
Фактическая продолжительность использования: T=12,000 ч (среднее время работы соответствует 15 годам)
Фактическая рабочая температура перехода: T=87 градус (необходимо преобразовать в Кельвин К)
Температура испытания: T=125 градус (переводится в Кельвин К)
Энергия активации: EA=0.7 эВ (типичная энергия активации при выходе из строя чипа)
Константа Больцмана: k=8.6×10⁻⁵ эВ/К
Преобразование температуры (Кельвин К):
Требуемая температура – это термодинамическая температура (Кельвин). Формула преобразования: T(K)=T(степень) + 273.15
Фактическая температура перехода: T=87+273.15=360.15K
Температура испытания: Т=125+273.15=398.15К
Рассчитайте коэффициент ускорения Af:
Продолжительность вычислительных экспериментов и выводы:
T=12000/8.61=1393 часов, следовательно, HTOL при 125 градусах требует 1393 часа.
ГРГТЕСТ Автосервис
GRGTEST — первое в Китае-стороннее-испытательное учреждение, котирующееся на фондовой бирже и получившее полный сертификат AEC-Q100 для автомобилей, а также обширный опыт в проверке надежности чипов-автомобильного уровня. Обращаясь к рынку автомобильных чипов, GRGTEST создала комплексные возможности тестирования аналоговых, цифровых и сенсорных компонентов, предоставляя проектным предприятиям услуги по тестовому скринингу и тестированию надежности. Учреждение поддерживает требования к тестированию HTOL (высокая температура, низкое напряжение) для чипов с потребляемой мощностью от 0 до 150 Вт и различными архитектурами корпусов, а также предлагает тестирование надежности, охватывающее условия окружающей среды, срок службы, электрические характеристики и механические свойства.