二极管器件漏电失效分析及改进措施

通过外观检查、开盖检查、 I/V曲线测试、微光显微镜观测和扫描电子显微镜检查等分析手段,结合芯片结构,对漏电失效的二极管器件进行分析,定位器件的失效位置,确定器件漏电失效的机理。形成一套针对半导体分立器件的失效分析流程,并对漏电失效模式提出了相应的优化改进措施。     

二极管应用失效研究

针对二极管在整流电路中应用时的失效问题,通过I-V曲线测试、 X射线透视检查、制样镜检、机械开封、电子显微镜观察与能谱分析等手段开展失效分析,确定失效是由于二极管的芯片焊接工艺缺陷导致,并提出了该缺陷的识别方法。     

光敏二极管的可靠性和寿命分析

在大量实验的基础上,通过理论分析和数据处理,采用威布尔概率纸图估法,评估了为某种设备的特殊需要生产的一种新型硅光电探测器的可靠性和寿命。在正常工作条件(300K)时,器件的平均寿命为1.04×108h;在40℃时,器件的失效率等级达到国家标准规定6级。详细分析了光敏二极管的失效模式及失效机理,提出了提高光敏二极管的可靠性和寿命的措施。     

DB3S双触发二极管的失效分析

本文论述了ＤＢ３Ｓ双触发二极管的原理，电性能，失效模式和失效机理，并提出改进办法。     

某高压电连接器的失效分析

针对某型号高压电连接器在电压冲击试验中的失效现象,进行失效分析.分析手段包括X 射线检查、内部检查和金相分析等.检测发现该元件存在多芯导线压接损伤、剥线损伤等缺陷.根据该高压电连接器的失效模式和各项检测结果,分析得出了其失效机理.最后,在元件设计、工艺控制、质量监控方面提出了改进建议.建议实施后该元件通过了各项检测,质量可靠性得到了提升.     

晶体振荡器频率漂移失效分析

通过对某型晶体振荡器失效模式进行分析,结合密封性检查、扫描电子显微镜检查和能谱分析等失效分析试验结果,对该晶体振荡器频率漂移的失效机理进行研究。发现器件密封性不良是导致器件失效的根本原因,并对器件密封性工艺的优化提出建议。     

多层陶瓷外壳的失效分析和可靠性设计

文章对多层陶瓷外壳的失效模式,包括陶瓷底座断裂失效、绝缘电阻失效、断路和短路失效、外引线和无引线外壳引出端焊盘与外电路连接失效、电镀层锈蚀失效、密封失效、键合和芯片剪切失效和使用不当造成失效等进行讨论,并对这些失效的失效机理进行了分析,根据以上的失效模式及其失效机理分析,对多层陶瓷外壳的可靠性设计进行了探讨。     

塑封双极型功率晶体管的失效与案例分析

由于其自身的结构与封装形式,塑封双极型功率管存在很多可靠性问题.介绍了塑封双极型功率晶体管可靠性问题及失效机理,包括封装缺陷、粘结失效以及由于温度变化而引起的热应力失效和由于吸入潮气而导致的腐蚀失效.通过剖析一晶体管的失效机理,给出了对此类晶体管失效分析的方法和思路.讨论了晶体管存在异物、芯片粘结失效和热应力失效等失效模式.     

Ａｇ 电化学迁移引发肖特基二极管烧毁的失效机理分析

在阐述银电化学迁移机理的基础上，利用体视显微镜、晶体管图示仪、光学显微镜、X射线检测系统及扫描电子显微镜等技术手段，系统分析了智能电表中肖特基二极管的电化学失效原因。结果表明：二极管芯片正面局部区域遭受了S污染，并发生了Ag电化学迁移现象；芯片边缘析出了Ag枝晶，导致芯片发生短路烧毁，二极管最终失效。本工作的研究成果为电子封装互连焊点中的电化学迁移导致的失效分析提供实践参考。     

多层瓷介电容器失效模式和机理

系统介绍了开路、短路和电参数漂移这三种主要的MLCC失效模式,以及介质层内空洞和电极结瘤、介质层分层、热应力和机械应力引起介质层裂纹、其他微观机理等五种主要的失效机理。针对MLCC的失效分析技术,从生产工艺和使用设计上提出了预防MLCC失效的措施。     

国产半导体器件长期贮存试验研究

分析了在北方实验室条件下,贮存25年的国产商用高频小功率晶体管的特性与可靠性,通过对10批共1460只器件的试验、检测,并与25年前的原始数据进行对比分析,发现了贮存器件存在直流放大倍数(HFE)退化、内引线开路、外引线可焊性失效三种失效模式,并对其失效原因、失效机理进行了分析.在考虑到现代技术可以消除的因素(用充干N2封装或已焊接使用),预计80年代的国产商用高频小功率晶体管贮存失效率水平小于10-7.用贮存25年的实物揭示了国产半导体器件贮存存在的主要失效模式,为国产半导体器件提高贮存可靠性提供了真实可靠的依据.     

Equivalent circuit analysis of noise in bulk semiconductor devices

Equivalent transmission-line analogs may be developed to advantage for the analysis of noise in bulk semiconductor devices. We discuss first a transmission-line analog for the law of conduction and diffusion of a single species of charge carriers that experience small disturbances from equilibrium. Through the use of Nyquist's theorem it is possible to obtain the power spectra of the noise sources of the equivalent transmission-line circuit at thermal equilibrium. Next, an equivalent circuit can be obtained if there is more than one charge carrier. This circuit is generalized to the case of drifted carriers and applied to the metal-semiconductor-metal (MSM) diode and to the small-signal analysis of the Gunn effect. We show how the equivalent circuit for the Gunn effect gives, by inspection, a lower bound on the noise measure achievable with a Gunn diode. We find that the Gunn diode has noise measures exceeding the lower bound. A traveling-wave Gunn device achieves the lower limit.     

军用塑封器件失效机理研究和试验流程

由于其结构和材料等因素,侵蚀、"爆米花"效应和易受温度形变是塑封器件常见的失效机理,在其装入整机之前必须经过严格的可靠性评价或筛选以降低风险。推荐了一套优化的塑封器件试验流程,试验评价流程组合包括无损的外目检、X射线检查、声学扫描显微镜检查,以及具有破坏性的DPA、寿命试验和耐潮性项目。该试验评价程序针对主要的失效机理,充分考虑了塑封器件的批质量一致性、高温下的器件寿命和耐潮性,可以作为军用塑封器件的主要评价手段。     

通信电源障碍防范能力

本文首先介绍了通信障碍的定义,描述了通信电源障碍导致的严重后果,然后围绕提高通信电源障碍防范能力,在总结实际维护经验和以往电源障碍教训基础上,从电源系统规划建设、工程割接、巡检维护等几个方面做了阐述.     

多层陶瓷电容器的失效分析

采用外观观察和金相分析方法,对绝缘电阻偏低的多层陶瓷电容器(MLCC,简称为C1)、以及无容值且端电极短路的MLCC(简称为C2),进行了失效原因分析,研究了这两种MLCC的失效机理。结果表明:C1的失效是因电路板过度弯曲使电容器受到过大的机械应力,以致C1内部产生裂纹;C2的失效是因额定电压为500 V,耐压不足而致电压击穿,产生瞬间高压裂纹。生产过程中避免电路板弯曲及选用匹配的电容器,可有效降低MLCC的失效率。     

Integrated Tunable Cavity Gunn Oscillator for 60-GHz Operation in Image Line Waveguide

The design, construction, and experimental test results of a mechanically tunable Gunn oscillator using a recessed diode metal coaxial cavity coupled to an image line waveguide is described. The oscillator frequency was changed by about 10-percent by varying the bias post length into the coaxial structure. The oscillator is designed so that both the Gunn diode and resonant cavity can be quickly replaced to provide extended frequency coverage and efficiency. This Gunn diode oscillator has provided up to 15-mW CW power at 60 GHz with 10-percent tuning range.     

梳齿式MEMS加速度计在冲击下的失效分析

对Si基梳齿式MEMS加速度计在冲击下进行了失效分析,验证了其主要失效模式,分析了其失效机理。通过机械冲击实验并采用扫描电镜(SEM)、X射线透视系统、扫描声学显微镜(SAM)观察及电性能测试等分析技术,研究了梳齿式MEMS加速度计在冲击载荷下的结构与封装失效,运用材料力学理论加以分析论证,发现悬臂梁断裂是较为主要的失效模式,且此类器件的封装失效主要表现为气密性失效和装配工艺失效,为MEMS器件的可靠性设计提供了重要依据。     

基于ESD的芯片失效分析

提出了一种基于静电放电（ESD）的芯片可靠性测试及失效分析流程,并且以芯片静电放电测试为例详细阐述了芯片失效分析的过程与实现方法,包括电性失效分析和物理失效分析。通过专用仪器对芯片进行了静电放电测试,并利用红外微光显微镜（EMMI）及砷化镓铟微光显微镜（InGaAs）等实现芯片故障定位,从而确定芯片的失效模式与失效机理,实验证明该方法切实有效,这种失效分析的结果对优化集成电路的抗静电设计以及外部工作环境的完善都具有重要的参考意义。     

贴片电容器失效分析

采用外观检查、金相切片、SEM和EDS分析等手段,通过对贴片电容器失效实例的分析,介绍了对贴片电容器失效的分析过程与方法,得出了内部电极间的陶瓷介质裂纹存在并联电阻特性,这是导致电容器产生漏电失效的主要原因,该裂纹属制造缺陷。失效分析对贴片电容器制造工艺有质量控制作用。     

一种基于退化数据的元器件可靠性定量检验方法研究

针对高可靠元器件可靠性鉴定中缺乏可靠性级别定量评价的问题,基于失效物理,分析了键合强度参数退化及失效判据,并给出了退化模型的数学表达和参数估计方法,研究基于退化量分布的可靠性定量检验方法,并采用AD厂家的AD524SD作为试验器件,进行了相应的试验分析和验证。结果表明,提出的高可靠性级别器件鉴定检验方法具有很好的工程适用性和应用价值。