黄炜，邹奇峰

（中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆 400060）

0 引言

齐纳二极管常用于模拟集成电路基准结构设计中，作为稳压器件，其击穿电压的稳定性是否良好直接影响产品的功能[1]。

经历一定时间、一定温度应力的老炼试验后，齐纳二极管将出现早期失效情况[2]，但由于晶圆级电参数测试时未进行老炼，因此无法体现出故障现象。

经过试验验证[3]，在齐纳二极管老化过程中，经过短时间如24 h上电老化后，其击穿电压将出现较大的正向漂移，随着高温上电老化时间继续延长如134 h，则原本失效的齐纳二极管的击穿电压将会出现回漂现象，并逐渐恢复最初的击穿电压。该过程所需的时间与老化温度相关。

由于集成电路老炼时间为168 h，因此老炼后测试过程中，无法发现齐纳二极管漂移情况，但实际使用产品在一定的上电时间后，将表现出参数漂移，引起产品失效。

本文选取齐纳二极管早期失效案例，对其漂移特性进行分析，分析齐纳二极管早期失效对芯片可靠性的影响。

1 失效案例

某款芯片产品在组件上老炼（Tc=125℃，24 h）后最高工作电压由25 V降低至19 V左右，叠加温度循环（-40～85℃，10次）试验后，产品工作电压进一步地降低至约10 V，低于组件给该芯片产品的供电电压12 V，产品表现出无输出。

1.1 故障定位

该芯片为一款电流型PWM控制器芯片，内部主要包括：5 V基准电压源、振荡器、误差放大器、过流检测电压比较器、PWM锁存器、欠压锁定电路、基准好逻辑、门电路、输出级和34 V稳压管等部分，其功能框图如图1所示。……