案例研究
介绍
一家主要的汽车制造商关心的是半导体组件的可靠性，这些组件是印刷电路板组装PCBA的一部分，封装在引擎盖下的传输控制器中。该装置在运行时产生的热量和停车时的太阳能加热等极端条件下暴露于高温和湿度。汽车制造商要求对潜在的高风险部件进行磨损寿命预测分析。
方法
Ansys Reliability Engineering Services (RES)首先使用Ansys Sherlock对组成PCBA的不同半导体组件(包括不同技术节点的多个组件)进行了可靠性分析。这些模拟被用来通过加速失效机制的速率来预测部件的寿命。根据流程节点确定高风险组件。这些模拟考虑了互连电迁移(EM)引起的集成电路磨损和老化，介电材料的时间相关介电击穿(TDDB)和晶体管退化现象，如偏置温度不稳定性(BTI)和热载流子注入(HCI)。考虑到集成电路的工作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。结果(见下文)包括由于上述机制组合而导致的每个组件的失效概率和寿命预测。该分析有助于识别易受早期磨损故障影响的PCBA组件。
建议
- 确定每个组件是否满足系统的预期寿命。
- 确定导致早期生活失败的每个因素的影响因素。
- 建议改变操作条件/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、温度和工作占空比等因素来降低风险。
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