单片开关电源TPS54350的失效分析

分析和解决了开关电源TPS54350在小负载应用电路下的失效问题.通过对失效器件进行外观镜检、I-V曲线测试、X线检查,对典型应用电路的分析和异常测试波形分析找到了器件失效的根本原因.TPS54350典型应用电路在下电时存在反灌电流,且外接欠压保护电阻,由此引起的输入电压波动对输出使能ENA端间接干扰,从而使器件误启动,造成输出端电流反灌入器件,导致器件内部电路出现闩锁失效.采用TPS54550替换TPS54350(ENA端抗干扰能力更强),并去除UVLO端欠压保护电阻,解决失效问题,稳定地实现12 V转5 V,电流约为100 mA的小负载应用.     

一种新的失效分析技术——光辐射检测技术

光辐射检测技术是一种新的失效分析技术，它能确定器件失效部位，区分失效机理，还可以进行光谱分析。这项技术可用来研究器件的ＰＮ结退化，寄生晶体管效应，热电子退化、、Ｉ／Ｏ保护电路中的ＥＳＤ技术，介质层漏电和击穿退化等，具有灵敏度高，非接触，非破坏的特点。本文对光辐射检测技术及其在器件失效分析方面的应用情况作了一个全面的介绍。     

电缆与连接器(十)

（上接2009年第3期79页） 3．5．11浪涌抑制器件的组合应用 有时候靠一个浪涌抑制器件（SPD）很难满足所有的需求,为了优化SPD的浪涌抑制性能,同时减小生产成本,可以将多个SPD组合使用。图3AT是一个能够承受高功率的气体放电管（GDT）和一个箝位动作迅速的金属氧化物压敏电阻（MOV）的组合应用情况。GDT被触发后可以吸收大部分浪涌能量,当产生过压时,串联电感可以使GDT触发,而MOV可以保护负载不受GDT触发电压的影响。     

单片开关电源TPS54350的失效分析

分析和解决了开关电源TPS54350在小负载应用电路下的失效问题。通过对失效器件进行外观镜检、I-V曲线测试、X线检查,对典型应用电路的分析和异常测试波形分析找到了器件失效的根本原因。TPS54350典型应用电路在下电时存在反灌电流,且外接欠压保护电阻,由此引起的输入电压波动对输出使能ENA端间接干扰,从而使器件误启动,造成输出端电流反灌入器件,导致器件内部电路出现闩锁失效。采用TPS54550替换TPS54350（ENA端抗干扰能力更强）,并去除UVLO端欠压保护电阻,解决失效问题,稳定地实现12V转5V,电流约为100mA的小负载应用。     

ZnO压敏电阻冲击电流寿命分布的试验研究

对氧化锌压敏电阻(MOV)样品进行了最大放电电流下的冲击电流寿命试验,得出了每只样品在失效前所能承受的冲击次数;通过对大量样品冲击电流寿命的统计分析,证明了MOV在冲击电流作用下的失效率服从威布尔(weibull)分布,从而为确定MOV的失效前平均寿命和保证寿命提供了依据。     

由栅氧损伤引起闩锁效应的失效分析

随着MOS器件特征尺寸的缩小和栅氧化层厚度的减薄,栅氧损伤成为MOS集成电路在实际应用中的主要失效模式之一.闩锁是CMOS集成电路结构所固有的寄生效应,寄生的可控硅结构一旦被特定条件触发,会在电源与地之间形成大电流通路,导致整个器件失效.对一例由栅氧损伤引起器件闩锁效应的失效进行分析.通过微光显微镜(EMMI)技术和激光诱导阻值变化(OBIRCH)技术进行失效定位,在电路板级通信状态下进行闩锁效应复现及验证.最后通过分析损伤所在的电路功能和器件结构,阐述闩锁效应形成的机理.     

PBGA器件焊点的可靠性分析研究

根据PBGA器件组装特点,分析了器件焊点的失效机理,并针对实际应用中失效的PBGA器件在温度循环前后,分别使用染色试验、切片分析、X-射线分析等方法进行失效分析.分析结果显示样品PBGA焊点存在不同程度的焊接问题,并且焊接质量的好坏直接影响器件焊点抵抗外界应变应力的能力.最后,开展了PBGA器件焊接工艺研究和可靠性试验,试验结果显示焊接工艺改进后焊点的可靠性良好.     

TVS短路失效机理分析

常用电路保护器件的主要失效模式为短路,瞬变电压抑制器(TVS)亦不例外.TVS一旦发生短路失效,释放出的高能量常常会将保护的电子设备损坏,这是TVS生产厂家和使用方都想极力减少或避免的情况.通过对TVS筛选和使用短路失效样品进行解剖观察获得其失效部位的微观形貌特征.结合器件结构、材料、制造工艺、工作原理、筛选或使用时所受的应力等,采用理论分析和试验证明等方法分析导致TVS器件短路失效的原因.分析结果表明引发TVS短路失效的内在质量因素包括粘结界面空洞、台面缺陷、表面强耗尽层或强积累层、芯片裂纹和杂质扩散不均匀等,使用因素包括过电应力、高温和长时间使用耗损等.     

深亚微米工艺ESD电路设计参数研究

通过器件级仿真来评估ESD保护器件的鲁棒性的方法,对ESD电路的关键设计参数进行了研究.通过器件仿真软件MEDICI对栅极到源极接触孔的距离,栅极到漏极接触孔的距离以及栅极的宽度和长度对ESD性能的影响进行了研究,并分析了它们的失效机理.从而得出经验公式,可以在流片前估算出器件的ESD失效电压.通过在设计阶段预测器件的ESD性能可以缩短设计周期,节约成本.     

基于故障物理的MEMS可靠性研究

简要介绍了基于故障物理的MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微电子机械系统)可靠性研究方法和技术路线。以电容式RF MEMS开关为例,介绍了基于故障物理的MEMS可靠性研究方法的主要步骤,包括:采用多物理场3D有限元模型研究MEMS器件的行为,应用MEMS器件的行为模型和失效物理试验技术研究其失效机理,引入优值建立了通用的MEMS器件失效预测模型。