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摘要：随着半导体集成电路技术的飞速发展,半导体集成电路的技术含量越来越高，需要进行检验的项目也越来越繁多，如湿热、冲击、振动等，这些经历过破坏性试验的样品是不能提供给用户使用的，检验成本越大，承制单位的负担越重。在半导体集成电路的鉴定和质量-致性检验中合理地运用结构相似性程序，不但不影响检验结果，还可以减少检验过程中的试验项目和试验的样品数量，缩短检验周期，降低生产成本，为生产承制单位带来更多的经济效益。
关键词：半导体；集成电路；检验结构；相似性运用
1结构相似性原理在半导体集成电路检验中的应用
结构相似性程序就是把结构相似的元器件进行合理的组合，不影响检验结果，但减少了试验样品数，减少了试验工作量，也就减少了检验成本。应该明确的是，结构相似性原理的运用，针对的是具体的试验项目，既是试验结果的扩展，也是对检验结果的扩展。
本文的附表(表1)给出了结构相似性对应试验的判别规则，在运用结构相似性程序时，首先，应对产品进行分组，就是决定将哪些型号的产品分为一组。每组的产品型号少了效果则不明显，但并不是说每组的产品型号越多越好，如果-一旦发生检验不合格,则该组里的所有型号均不合格,风险太大。对于上述同时生产的不同档次的集成电路，可以分为一组;不同时期生产的产品，只要生产线是相同的，也可以分为一组。分组完成后，则应根据附表对试验项目进行判别以确定哪些试验分组可以进行替代，结构相似性程序明确指出，结构相似性不适用A组检验(全温电测试)和B1级器件的B4分组(内部目检)。才能认为该分组的试验结果是可以进行扩展的，本文的附表(表1)给出了结构相似性对应试验的判别规则，其等同于GJB597B-2012的附录c中的表c 1。
表1附表结构相似性对应试验判别规则
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此外，我们还注意到，由于要求功能和电特性判据完全相同，所以在大多数情况下，它也不适用于C1组(稳态寿命试验)，一般来说，对于分档的集成电路，除了A组、B4组和C1组外，其余分组均可运用结构相似性原则。其次，应选择具有代表性的型号进行各组项目的试验。在选择代表性的型号时，应选择能为该组试验提供最大失败风险的器件，通俗地说，就是选择最可能失效的型号作为代表型号，而且各组试验选择的代表型号应尽量平均分配到构成结构相似性分组的每个型号上。
2结构相似性
2.1定义从开始制造到最终封装始终是在相同的生产线上，采用相同的生产工艺和封装方法，具有相同的器件设计和材料。这样的两种或两种以上的器件，我们称之为具有“结构相似性”。这些不同型号的半导体集成电路只是在电性能方面不大相同。
2.2原则结构相似性程序是通过大量的理论与实践的结合总结出来的。当-组含有不同型号的器件采用结构相似性程序进行检验时，可以选择某一型号的器件作为代表样品进行试验，其试验结果对这组内其他型号的器件同样有效。简.单地说，就是代表型号的检验结果合格了，则整组器件的检验都合格，反之则不合格。这种检验结果的扩展正是结构相似性程序的基本原则。
3结构相似性程序的运用方法
在半导体集成电路检验中运用结构相似性，我们首先要选择样品,将不同型号的器件样品归纳在一起。要注意，器件型号的种类不宜过多也不宜过少。因为器件型号过多无形中增大了检验不合格的风险，而器件型号过少则检验效果不明显。一般我们会根据本单位自身的生产、检验能力来量定,通常选择同一时期内生产封装的两到三种为益，而且这-组器件应允许采用相同的加速度试验程序。在这一组器件之中，我们要选择一种器件作为代表型号来进行各项试验。
所选择的代表型号应该是能为试验提供最大失败风险的最临界的器件，这样得到的检验结果也是最为可信的。代表型号的选取在不同时期可以不同，仅取决于这期间生产的型号。另外，我们也可以为不同的分组试验选取不同的代表型号,可以降低了器件的破坏数量、降低了成本，还会使检验结果更加准确，更具代表性。
其次.是确定哪些试验可以进行替代,这也是结构相似性程序运用中最为关键的一-步。结构相似性程序主要适用于单项试验。若一个分组内含有几项试验,只有分组内的本质试验满足结构相似性程序的判别规则时，该分组的试验结果才可以进行替代。例如，在进行GJB597《半导体集成电路通用规范》第3章要求来分析按本规范交货的器件,其具体产品的各项要求，应在相关详细规范中予以规定。除另有规定外，所有器件的工作环境温度范围应为-55。C-125。C.所谓最低或最高工作温度分别指这一温度范围的下限和上限。应符合产品要求。
(1)生产线:所选择器件必须是在相同的扩散线和/或装配线上制造的。
(2)外壳外形和尺寸:所选器件在各自详细规范中规定的外壳外形和尺寸必须相同。(3)外壳门类:a.所选器件具有相同工艺的外壳分类;b.所选器件具有相同的引出端形式和标称截面;C.所选器件具有相同的标称尺寸。
(4)外壳材料:所选器件的外壳材料必须相同(如陶瓷、塑料等)。
(5)封装方法:所选器件用于空封的外壳密封方法或用于非空封的材料和方法必须相同。
(6)外引线材料:所选器件的外引线及涂层的材料必须相同。
(7)最终加工过程:所选器件封装后进行的加工操作(不包括标志的方法和最终电测试)必须相同。
(8)标志方法:所选器件采用的标志方法和外壳，上采用的涂层必须相同。
(9)引出端数:a.所选器件的引出端不多于24时,引出端的差不大于4;b.所选器件的引出端多于24时,引出端的差不大于8。
(10)内部连线材料及内引线键合:所选器件的内部连线材料和标称截面必须相同，所形成的内引线键合的材料和方法也必须相同。
(11)芯片粘接:所选器件粘片的材料和方法必须相同。
(12)芯片面积比:所选器件中最大的芯片与最小的芯片面积比不超过2.
(13)芯片制造工艺:a.所选器件的基本技术和基本工艺相同(如CMOS)
结语
经过上述的步骤，就形成了产品的检验方案,我们可以按照确定的检验方案进行测试和试验。如果最终各项试验均合格，则该组所有型号均合格;若某项试验不合格，则该组所有型号均不合格。但是，结构相似性程序是作为《半导体集成电路总规范》的附录形式给出的，适用于半导体集成电路,对于混合电路、模块电路、半导体元件能否运用类似的方法?还有待于今后进行进一步的研究与探讨。
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