案例研究
简介
一家大型汽车制造商关注半导体元件的可靠性，这些半导体元件是印刷电路板组装PCBA的一部分，组装在引擎盖下的传输控制器内。机组暴露在极端条件下，如运行时产生的热量和停车时的太阳能加热产生的高温和潮湿。汽车制造商要求对潜在高风险部件进行磨损寿命预测分析。
方法
Ansys可靠性工程服务(RES)首次使用Ansys Sherlock模拟对组成PCBA的独立半导体组件进行了可靠性分析，包括不同技术节点中的几个组件。这些模拟被用于通过加速失效机制来预测组件的寿命。高危组件根据其流程节点确定。这些模拟考虑了由于互连的电迁移(EM)、介电材料的时间依赖性介电击穿(TDDB)和晶体管退化现象(如偏置温度不稳定(BTI)和热载流子注入(HCI)造成的集成电路磨损和老化。考虑到集成电路的运行条件和制造商演示的测试条件，对每个组件进行了组件级可靠性分析。由于上述机制的组合，结果(见下文)包括每个组件的故障概率和寿命预测。该分析有助于识别PCBA中易受早期磨损失效影响的组件。
建议
- 确定每个组件是否满足系统的预期寿命。
- 找出导致早期生活失败的每个因素。
- 建议更改操作条件/参数，以减少寿命的减少。
结果
基于分析，客户能够预测出现早期寿命退化的组件，并能够通过调整电压、温度和运行占空比等因素来降低风险。
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