微机电系统开关可靠性及失效分析

射频微机电系统(RF MEMS)开关是基于MEMS技术的微波信号变换的关键元件,开关的可靠性及失效问题是决定其能否最终成功应用的关键.本文介绍了RF MEMS开关的可靠性问题,详细探讨了串联电阻式开关和并联电容式开关的失效模式及失效机理,并对今后RF MEMS开关可靠性方面的工作进行了展望.     

咖啡壶的失效评估

本文对某型咖啡壶样品进行了分解和剖析,对各元、器件的特性、工作原理与过程进行了研究.通过工作试验、模拟试验,对整个系统的工作流程进行了实测;在预制失效的情况下,对系统的应激反应进行了监测;根据元件的材料、结构特点和使用环境等因素对其失效模式进行了分析.在以上工作的基础上,采用预先危险分析、失效模式与效果分析和故障树分析等可靠性分析手段,对咖啡壶系统进行了失效评估.评估结果表明,咖啡壶在结构、系统、安全防护设计等方面较为合理,咖啡壶在意外发生时安全保护系统较为完善,符合安全设计准则;咖啡壶金属制弹簧类元件普遍存在抗腐蚀性能差的问题,电阻保持架的加工质量存在问题.     

GaAs器件和MMIC的失效分析

从可靠性物理的角度,分析引起砷化镓（GaAs）器件和单片微波集成电路（MMIC）退化或失效的主要失效模式及其失效机理,明确了GaAsMMIC的可靠性问题主要表现为有源器件、无源器件和环境因素等引入了损伤退化,并针对几种常见的失效原因：过电烧毁、静电损伤、器件分层、设计和工艺缺陷等进行举例分析,为生产和使用过程中控制其主要的失效模式及失效机理提供参考和依据。     

机械外载下新能源汽车高压线束失效风险试验研究

新能源汽车的普及和发展急需解决电池系统的碰撞安全问题。文中选取动力电池系统的典型碰撞失效工况,设计了高压线束剪切和穿刺试验装置,使用万能试验机进行不同速度的加载和失效载荷测量,使用数字图像相关法(DIC,Digital Image Correlation)测量线束变形及失效位移,获得了高压线束在不同载荷工况下的力学特性和失效行为。研究结果表明:电池高压线束的失效特性与载荷工况、加载速度及加载接触面积高度相关。剪切试验中随着加载速度的增大,失效载荷也不断增大;穿刺试验失效载荷随着冲头直径增大而显著增加。     

柔性涡流阵列传感器在金属螺栓孔孔边裂纹监测中的失效模式及失效机理

柔性涡流阵列传感器在集成实施金属螺栓孔孔边裂纹监测的过程中,会受到结构装配应力、工作应力等因素的影响,为提高传感器的耐久性,进行了集成后的有限元应力分析和裂纹监测试验,研究了传感器的失效模式和失效机理.试验结果表明,传感器容易在被监测金属结构裂纹对应区域出现裂纹或者线圈导线断裂,且传感器裂纹的走向与被监测金属结构裂纹的...     

FCBGA封装器件的失效分析与对策

FCBGA(Flip-chip ball grid array)封装形式器件是近年来集成电路封装的最佳选择,其可靠性日益引起重视.本文简要介绍了FCBGA封装形式器件的结构特点以及相关的可靠性问题,通过两个FCBGA封装器件失效的案例,分析了两只FCBGA器件失效的原因,一个是由于芯片上的焊球间存在铅锡焊料而导致焊球短路,另一个则是因封装内填料膨胀分层而导致的焊球开路.本文提出了针对这种形式封装的器件在使用过程中的注意事项及预防措施,以减少该类失效情况的发生.     

激光测距传感器芯片功能异常分析

半导体芯片是所有封装半导体器件的核心功能部件，涉及芯片失效的分析是一项复杂且精细的工作，而对于特定使用性能的芯片，分析方法更是千差万别。本研究基于常见芯片发生异常的主要分析手段，介绍了激光测距传感器功能异常的失效分析方法，通过电性能测试及电路板的测试分析，缩小失效发生的功能区域，用I-U曲线测试确定失效的重现方法，最后使用光诱导电阻变化技术（OBIRCH）进行失效的定位，结合晶圆的去层化处理和聚焦离子束（Plasma FIB）微切，用扫描电子显微镜获得失效点的具体位置和形貌，确定失效原因为金属层连接通孔烧融，通孔熔断与造成芯片失效的机理一致，从而为芯片设计、生产工艺优化甚至客户的应用提供了有效的信息。     

一种用于MEMS器件真空密封技术的电阻熔焊方法

提出了一种用于MEMS器件真空密封的电阻熔焊方法.低泄漏率是MEMS器件真空密封的关键因素之一.通过研制的真空电阻熔焊机,设计带缓冲腔的封蓑外壳,实现了MEMS器件真空密封.试验结果表明,封装好的器件具有长时间真空保持性.     

一种航向测量装置的误差补偿分析与应用

主要介绍一种新型基于MEMS惯性器件的航向测量装置的工作原理,通过工程应用,对MEMS陀螺仪试验数据进行了较深入的误差分析,结合系统使用实际情况,提出了较为全面的航向角误差补偿方法,使其性能指标满足工程实际需要。     

固体火箭发动机桥丝点火系统失效分析

在综述固体火箭发动机桥丝点火系统组成及工作原理的基础上,探讨分析了3种典型失效,即点火系统电气分系统的点火电池无法激活及功能组件异常、发火分系统不发火及异常发火、能量释放分系统点火延迟及爆燃等的失效模式及产生机理,并综合了相应的预防及改进措施。本文对发动机点火系统的研制、生产、试验评定等工程应用具有一定的参考和借鉴作用。     

基于FIB/SEM双束系统的原位、实时观测三点弯曲薄膜测试方法

目的 需要直接测量薄膜的极限形变这一关键参数,来评价某种薄膜在一定服役载荷下的某种基体表面是否能胜任。方法 借助聚焦离子束显微镜/扫描电子显微镜(FIB/SEM)双束显微分析测试系统,提出了一种在微米尺度下、原位进行三点弯曲薄膜测试的方法,同时可以进行实时观测与分析记录。之后,使用磁控溅射技术制备了具有强择优晶体生长取向的CrN薄膜和Cr/CrN多层薄膜,并使用上述三点弯曲测试方法对这两种薄膜进行了弯曲测试。结果 CrN薄膜的极限形变量为(1.8±0.1)%,且其在原位三点弯曲试验中断裂前的变形类型为纯弹性形变,而不是塑性形变或者弹性/塑性混合形变。而Cr/CrN多层薄膜的极限形变达到了9.1%,是纯CrN薄膜的5倍,且对“预裂纹”等缺陷不敏感。结论 将此测试方法与在微米尺度使用FIB测量薄膜残余应力的方法相结合,将可以有效地评估多种薄膜的形变能力及形变特性。所获得的薄膜相关性能数据,对于针对不同基体、不同使用工况(如不同的表面受力状态、变形状态等)的薄膜体系或结构的选择与设计,具有很好的指导意义。     

故障树和在线监测在高空作业车液压系统故障诊断的应用

对高空作业车扩桥和转向工作原理进行了分析,在此基础上建立了高空作业车扩桥和转向液压系统故障树,对故障产生的原因进行了分析,并利用传感器、EPEC2023控制器和EPEC2025显示器等对液压系统回路关键点参数进行在线监测。分析结果表明:该方法能够提高诊断效率,缩短诊断时间,快速排除高空作业车在工作过程中的故障。     

大型电子束轰击炉束功率控制系统的设计

大型电子束轰击炉的加速电源采用六相十二脉波全波整流和开环控制时,可通过控制电子束流自动伺服加速电压反向变化来稳定熔炼功率。针对电子束发射过程的复杂性,采用一种新型智能控制器--九点控制器设计了电子束功率稳定控制系统。电网电压有±10%变化,熔炼功率调节范围为30%～100%额定功率,电子束功率的稳态偏差<4%;电网电压短时有20%降落,额定功率熔炼时,电子束功率的动态降落<10%。运行结果表明,控制系统的稳态和动态性能指标都满足了熔炼工艺要求,且加速电源运行效率高,对电网谐波污染少;控制系统在保证控制精度的同时,具有较好的稳定性和鲁棒性。     

电磁调速控制系统在砂布生产线中的应用

本文介绍了电磁调速控制系统的原理,总结了该控制装置在砂布生产线中的应用效果,根据现场的调试经验,提出了一些常见故障的分析与排除方法。     

电子束精整加工的真空系统设计与研究

抽真空效率对电子束的整个加工时间起着决定性的作用.在分析系统要求的基础上,设计出真空系统原理图,制定出真空系统的工作流程,并介绍此真空系统的特点.设计出真空系统的控制原理图,制造出真空装置并进行实验.结果表明该系统适用于电子束加工.     

Materials issues in microelectromechanical systems (MEMS)

Microelectromechanical systems (MEMS) have recently become an important area of technology, building on the success of the microelectronics industry over the past 50 years. MEMS combine mechanical and electrical function in devices at very small scales. Examples include pressure sensors, accelerometers, gyroscopes and optical devices, as well as chemical, biomedical and fluidic applications. The status of MEMS technology is reviewed with particular emphasis on materials issues therein. The materials issues in MEMS are divided into three categories, the MEMS material set, microfabrication processes, and material characterization and design. Each of these areas is addressed, with particular emphasis on the potential impact of materials solutions. A discussion of the future of MEMS and the role of materials in that future is given.     

航空发动机燃油系统部件寿命建模研究

为解决燃油系统部件可靠性难以估计的问题,收集了燃油系统重要部件燃油泵组件、液压机械装置、燃油流量传感器、燃油喷嘴的工作时间数据,针对不同部件的工作时间分别绘制Weibull概率图,用三参数相关系数优化法对Weibull分布模型进行参数估计,并依据参数估计值得到不同部件的可靠度函数、失效率函数及故障概率密度函数,最后对燃油系统部件进行可靠性评估与分析。结果表明：航空发动机燃油系统部件作为一种复杂的机械电子系统,Weibull分布模型可有效评估其使用寿命,可用于对航空发动机燃油系统部件进行可靠性分析。     

冷轧带钢连续退火模拟实验机自动控制系统

介绍了新研制的冷轧带钢连续退火模拟实验机的基本功能#及其自动控制系统的基础自动化硬件配 置、网络结构、实验机现场电气件布置情况和基本工作原理。应用表明,该自动控制系统能够满足实验机各种功能的要求。     

电子束焊机电源控制系统的设计与实现

电子束焊机高压加速稳压电源输出电压的稳定是保证电子束焊接质量的前提条件,传统的高压加速稳压电源电路结构复杂、体积大.为此设计了一种电子束焊机高压加速稳压电源控制系统,主电路采用PWM buck-boost变换器结构,其较高的升压比降低了升压变压器的升压比,与传统的同类电源相比,体积更小,电路更为简单;分析了系统主电路特性和工作过程,建立了系统电路小信号模型,采用了滞后-超前校正补偿的控制方式.结果表明,系统具有响应速度快、可靠性和控制精度高、抗干扰能力强等特点.