微电子器件电磁脉冲损伤机理及防护技术研究

针对多种对电磁脉冲敏感的微电子器件进行静电放电、方波电磁脉冲注入试验,通过器件的参数变化情况分析各种器件的电磁脉冲损伤机理,并对试验中的各种试验现象进行相应的解释,最后对多种敏感器件进行抗电磁脉冲防护基础研究,针对部分器件突出具体的防护措施,为微电子器件可靠性的提高提供参考意见。     

塑封分立器件的分层问题

文章先是对分层进行概述,又详细阐述了分层分类,最后分析介绍了分层解决方案的制定,以避免分层问题的出现,降低器件失效的几率,提高可靠性。     

微电子器件内连接技术与材料的发展展望

内引线连接是微电子器件制造过程中的重要环节之一.综述了微电子器件内引线连接技术的特点和方法,重点介绍了引线键合和倒装焊材料的研究进展,并指出了未来的发展方向.     

假冒翻新塑封器件鉴别的方法和程序

针对塑封器件假冒翻新的常见手段及其对器件可靠性的危害,具体阐述鉴别假冒翻新的无损和有损两类主要分析鉴别方法,建立程序化鉴别流程。首先从塑封器件标志、定位标识、表面形貌、尺寸及质量等方面进行无损性外观分析,其次利用X射线、C-SAM声学扫描显微镜等设备进一步无损性鉴定,最后使用破坏性分析方法进行假冒翻新认定。通过规范鉴定假冒翻新塑封器件的方法、步骤和流程,能够提高鉴定效率,减少直接使用破坏性分析造成对样品的损耗,同时又为鉴别假冒翻新塑封器件提供有力依据。     

微电子二元光学器件制作工艺研究

二元光学器件的基本制作工艺是超大规模集成电路中的微电子加工技术,但微电子加工属薄膜图形加工,主要控制的是二维的薄膜图形,而二元光学器件则是一种表面的三维浮雕结构,因为要同时控制平面图形的精细尺寸和纵向深度,所以其加工难度增大。     

微动疲劳损伤失效分析

介绍了微动疲劳损伤失效的现象，影响因素，鉴别特征，并举例说明。     

震源振动器平板损伤机理及其疲劳寿命预测研究

振动器是可控震源地震信号激发的关键装置,长期宽、高频地震波激发致使振动器平板焊接部位出现裂纹甚至疲劳失效,这不仅会大大减短平板工作寿命,而且严重影响震源信号质量。由此,对平板开裂断口的微观形貌进行分析,掌握平板疲劳损伤区域内损伤特征、裂纹扩展规律,揭示平板开裂断口损伤机理。针对平板疲劳损伤模式和特点,开展平板“三点弯曲”疲劳试验,拟合平板S—N曲线,预测平板疲劳寿命,并与采用断裂力学法的疲劳寿命计算结果进行比较。结果表明,经疲劳试验参数修正的S—N曲线法的精度高于断裂力学法,可准确预测震源振动器平板的工作寿命。研究成果为延长震源振动器平板的疲劳寿命、增强其可靠性提供了科学的理论支持,有助于提高我国油气勘探技术及相关工程装备的研发水平和国际竞争力。     

飞行事故中的疲劳损伤失效分析EI

本文就如何正确鉴别飞行事故中的疲劳损伤失效问题，做了综合评述。包括：导致发生飞行事故的疲劳损伤断裂失效件的基本特征；飞行事故造成的疲劳损伤断裂件的基本特征；复合疲劳损伤断裂失效条件下材料、损伤缺陷与作用应力三者关系的综合分析。     

涂层疲劳损伤声发射特征参数及损伤机理

使用超音速等离子喷涂设备在1045钢基体上制备了铁基合金涂层。以球盘式接触疲劳试验机为平台,研究了涂层接触疲劳损伤过程中声发射特征参数的变化规律,并分析了涂层的接触疲劳损伤机理。结果表明,在转速为2500r/min和应力水平为1.58GPa实验条件下,点蚀是涂层的主要失效形式,表现为在涂层磨痕轨迹范围内出现大量的点蚀坑,点蚀坑深度为20～30μm。涂层表面粗糙的微凸体与轴承球滚压接触产生黏着磨损,以及涂层、磨粒、滚动轴承三者形成三体磨料磨损是点蚀失效产生的主要原因。声发射幅值、有效值(Root Mean Square,RMS)、能量、计数和平均频率对涂层表面粗糙微凸体去除、弹塑性变形、裂纹萌生、裂纹稳定扩展和失稳扩展过程比较敏感,并且在不同的疲劳损伤阶段具有不同的信号反馈特点。     

感应加热聚晶金刚石热损伤机理的研究

为了研究聚晶金刚石(PCD)在空气中的氧化方式,以及感应加热造成热损伤的形式和机理,分析了其在空气中的DTA和TG曲线,并对不同加热条件下的试件进行了XRD检测和SEM形貌观察.结果表明:PCD受热时,主要是金刚石和金属钴与氧气发生放热反应;PCD热损伤的形式有4种:金刚石表面的微裂纹、金刚石表面的"皱纹"、球状凸起、微孔洞;PCD热损伤机理为:受热时,金刚石氧化成CO和CO2逸掉,热应力致使金刚石表面产生微裂纹和皱纹;随着金刚石的减少,钴氧化物的生成量渐增,导致凸起和微孔洞的形成.     

变形镁合金AZ80的腐蚀疲劳机理

根据挤压镁合金AZ80人工时效热处理(T5-177℃,16 h)前后分别在空气和NaCl介质中的疲劳寿命,研究了变形镁合金的腐蚀疲劳机理以及β相在腐蚀疲劳中的作用.结果表明:时效可导致AZ80组织β相体积分数增加、拉伸强度和硬度提高,可明显地提高在低应力水平下的腐蚀疲劳寿命.在空气中,疲劳裂纹萌生于表层和亚表面中的夹杂物;而在腐蚀介质中,腐蚀疲劳微裂纹萌生于试样表面的腐蚀坑,点蚀坑萌生于与β相相邻的α相.疲劳断口可见河流花样、二次裂纹、韧窝,具有解理特征.阳极溶解是挤压镁合金AZ80的腐蚀疲劳机制.     

沥青的老化机理与疲劳性能关系的研究进展

疲劳性能是影响沥青路面长期使用性能的重要因素.长寿命沥青路面概念的提出使沥青路面的耐久性研究,尤其是沥青材料的老化与沥青路面疲劳特性的相互关系引起了广泛的关注.环境因素导致沥青的轻组分挥发、含氧官能团增加,使沥青材料变硬、粘结性降低,更易造成沥青路面的疲劳开裂.沥青的老化影响沥青路面的耐久性,导致沥青路面的使用寿命缩短.沥青路面的抗疲劳性能的研究涉及到沥青的老化、改性剂的选择、沥青的自愈合性能和疲劳性能的测试方法及综合模型的建立等相关因素.本文详细分析了沥青的老化机理与沥青路面的疲劳性能之间的联系,从沥青老化过程中化学组成的变化、沥青老化性能的影响因素、沥青的自愈合性能对老化及疲劳性能的影响、聚合物/纳米材料和复合改性对改性沥青抗老化性能及疲劳性能的改善、沥青及沥青混合料疲劳性能的测试方法以及沥青混合料疲劳损伤模型等方面,对沥青老化与疲劳性能相互关系的相关研究工作进行了综述.分析表明,综合考虑多因素效应来研究沥青路面的抗疲劳性能对提高沥青路面的耐久性非常重要,本文可为延长沥青路面疲劳寿命的理论研究及解决措施提供参考.     

等离子喷涂铁基涂层的接触疲劳失效机理研究

对超音速等离子喷涂铁基涂层的接触疲劳失效机理进行了研究.使用球盘式接触疲劳试验机进行了涂层的接触疲劳实验,并通过对失效试样表面形貌的观察,总结出了涂层三种典型的失效形式,即点蚀、剥落和分层.分别研究了三种失效形式的相应的失效机理,结果表明:点蚀失效是由粗糙的表面引起的;剥落失效是由于表层与次表层的微观缺陷引起的;而分层失效则由涂层内部的剪切应力机制决定.     

双极型半导体电路静电损伤失效分析

从通信设备维修中发现的一例静电放电(ESD)导致模拟电路失效的典型案例分析入手,介绍了在失效分析中把管脚间测试结果同电路内部版图和逻辑图相结合来定位失效部位的方法.     

循环荷载作用下钢桥面铺装疲劳损伤失效行为研究

针对钢桥面铺装工程中普遍采用的改性沥青(Stone Matrix Asphalt,SMA)、浇筑式沥青(Guss asphalt,GA)、环氧沥青(Epoxy asphalt,EP)混合料双层铺装结构,进行了循环车载作用下钢桥面与沥青混凝土铺装疲劳损伤特性理论分析与试验研究。基于疲劳损伤度,研究了钢桥面铺装疲劳损伤失效行为和疲劳开裂过程中损伤场、应力和应变场动态演变机制,推导出疲劳失效时的损伤场、应力和应变场计算表达式,并给出钢桥面铺装疲劳寿命理论公式。以三座钢箱梁桥桥面铺装(润扬长江大桥2005,南京长江三桥2005,苏通大桥2008)为例,对不同铺装结构组合方案下的复合梁进行疲劳试验分析和使用寿命理论预测。实例研究结果表明,钢桥面铺装疲劳损伤失效行为预估模型合理可行;相较于改性沥青、浇筑式沥青,环氧沥青混合料具有较强高的强度低变形能力,更适合于大跨径钢桥面铺装抗疲劳的设计要求;由环氧沥青混合料组合而成的“双层环氧沥青混凝土”和“浇注式沥青混凝土(下层)+环氧沥青混凝土(上层)”的抗疲劳性能优于其它沥青混合料铺装结构组合方案,同等厚度组合情况下疲劳使用寿命可延长1倍~2倍以上;“双层环氧沥青混凝土”已应用于润扬长江大桥、南京长江三桥和苏通长江大桥钢桥面工程,并已成功运行10年以上,其跟踪观测结果良好。     

舰用锅炉耐火纤维材料的失效模式和失效机理研究

针对舰用锅炉现用硅酸铝质耐火纤维材料，采用晶相显微分析、X-射线衍射分析(XRD)和激光粒度分析(LMS)等现代材料分析手段对其失效模式和失效机理进行了研究分析，研究结果为新型耐火材料的研制或改进提供了重要依据．     

基于材料损伤的钢筋混凝土构件损伤模型

基于地震作用下钢筋混凝土结构的损伤机理, 以钢材和混凝土材料损伤模型为基础, 推导出损伤状态下钢筋混凝土构件刚度和材料自由能退化表达式, 提出一种以刚度退化和自由能退化线性组合的钢筋混凝土构件损伤模型. 对钢筋混凝土柱的拟静力试验进行模拟分析, 结果表明该模型可以较好的描述钢筋混凝土柱的损伤演化过程, 且能够定量确定其在单向荷载作用下与之正交方向的损伤程度;对钢筋混凝土桥墩的振动台试验数据和钢筋混凝土刚构桥的数值算例进行了模拟分析, 结果表明基于材料损伤的钢筋混凝土构件损伤模型可以描述钢筋混凝土桥墩抗震能力的退化过程以及预测结构的失效模式, 可用于地震作用下桥梁结构的损伤分析.     

半导体分立器件的失效分析及预防措施

为研究过电应力对半导体分立器件可靠性的影响,以国产ZL20螺栓形整流二极管为例,建立整流二极管基本失效率模型,揭示半导体分立器件性能和可靠性的主要影响因素,提出预防半导体分立器件失效的措施。试验结果表明:给出的ZL20螺栓形整流二极管基本失效率模型反映了其失效规律,可以应用于工程实践。     

EMC材料参数对微电子封装器件热应力的影响

利用动态机械分析仪测定环氧模塑封(EMC)材料的粘弹性数据,并用广义麦克斯韦模型表征了EMC材料的粘弹松弛特性;利用热机械分析仪获得了EMC材料在不同温度时的尺寸变化量,并通过线性拟合得到了EMC材料的热膨胀系数。使用有限元软件MSC Marc分别模拟了基于EMC粘弹性、弹性两种不同性质时,QFN器件在-55~+125℃温度条件下热应力分布,并分析了热膨胀系数对热应力的影响。结果表明:QFN器件的最大热应力出现在粘接剂、芯片和EMC材料的连接处,有限元分析中EMC的材料性质和热膨胀系数会对热应力产生较大影响。     

基于物理机理和器件模型下对红外光子探测器的研究

红外探测范畴内的根本模型,涵盖了制备好的器件模型。红外探测特有的设备,要依循本源的物理机理,妥善予以制备。红外光子特有的探测器,在设定好的温度以内,要比对不同态势下的探测率。制备好的探测器,涵盖着设定出来的不同机理。要经由比对,明晰探测器特有的探测率、特有的工作温度、关联的响应波长。