加强失效分析,提高产品可靠性

通过对一批七专电路键合点严重腐蚀的失效分析,提出了相应的改进措施,使产品的可靠性得到了保障.     

基才Smoke仿真分析在器件降额设计中的应用

器件降额设计是电路可靠性设计中的一种常用方法。通过降额设计可以达到降低器件基本失效率、提高产品使用可靠性的目的。传统的降额设计存在计算量大、耗时长、是一种静态分析方法、无法估计器件瞬态应力的缺点,基于Smoke仿真分析的降额设计可以准确分析电路中各个器件的瞬态电应力和器件结温。并直接输出所有器件的应力分析和降额情况,从而大大提高了降额设计的准确性和效率。本文采用OrCAD公司PSpice软件中的Smoke高级分析模块,对飞机刹车控制电路的V/I转换模块进行了降额设计仿真,验证了该方案的可行性,从而为电路的降额设计提供了一种新的手段,说明在Smoke分析基础上进行降额设计的研究具有重要的实用意义。     

机载电子设备可靠性与结构一体化设计方法

开展了可靠性与结构一体化设计方法的研究.通过对机载电子设备数字样机进行应力分析发现设计薄弱环节,并根据薄弱环节对设备进行了设计优化,从而满足设备的环境适应性要求.在此基础上,进行设备的潜在故障分析与可靠性优化,提升设备的可靠性指标.某机载电子设备的应用实践与试验验证表明了这种一体化设计方法在电子设备设计中的适用性.     

塑料成型模具设计多媒体与动态演示系统的研制

在对塑料成型工艺、成型设备、成型所用模具的特点进行系统分析的基础上，研制开发了旨在对初入模具行业的技术人员以模具设计知识为指导的塑料成型模具设计多媒体与动态演示系统。该系统利用多媒体计算机的文本、图像、动画、视频和音频的综合处理能力和其交互式特点，借助VB、AUTOCAD、3DS MAX等高级软件，为塑料成型模具设计学习人员创造了一个图文并茂、生动逼真的学习环境。     

塑封器件回流焊与分层的研究

由于无铅焊料的应用,回流焊的温度提高影响了塑封器件的质量和可靠性。针对实际的LQFP器件,利用有限元软件建立三维模型,分析了塑封器件在潮湿环境中的湿气扩散及回流焊中的形变和热应力分布,并讨论了塑封料参数及细小裂纹对分层的影响。结果表明,在湿热的加载下,塑封器件的顶角易发生翘曲现象;芯片与塑封料界面处易分层,导致器件失效。     

High current bond design rules based on bond pad degradation and fusing of the wire

In this paper design rules for maximum current handling capability of gold bond wires are derived based on two failure mechanisms: (1) fusing of the wire; and (2) degradation of the interface between gold bond balls and the aluminum bond pads under high current/high temperature stress. For determination of the fuse current as a function of the length an analytical model is used to calculate the temperature and power distribution in the wire as a function of the position. The current level at which the melt temperature of gold is reached is the fuse current. The degradation mechanism under high current stress (up to 2.5 A) was studied by in-situ monitoring of the gold bond ball–aluminum interconnect contact resistance under high current stress at various temperatures and stress currents. The cumulative failure distributions were used to fit a model for lifetime as a function of current and temperature that shows an order of magnitude difference in lifetime between positive and negative current stress. Finally, fuse current and the lifetime model result in data-driven high current design rules for bond pad and wire.     

浅谈电子产品设计中的抗干扰问题

目前随着我国经济建设的不断发展,各种电子产品也逐渐诞生,在安装过程中元件的质量、印制板的不合理设计、安装焊接工艺等问题都会对电子产品形成各种各样的干扰,对电子产品的性能产生较大的影响。本文根据电子产品的发展特点,对其抗干扰问题进行了分析研究,并根据抗干扰设计的基本原则提出来一些有效的抗干扰设计措施,对于电子陈培德设计有着一定的帮助。     

基于稳健设计的PBGA器件焊点热机械疲劳可靠性的优化设计

基于稳健设计与有限元法,研究了加速热循环测试条件下塑封球栅阵列(PBGA)焊点的热机械疲劳可靠性.考虑PCB大小(A)、基板厚度(D)、硅片热膨胀系数(G)、焊点热膨胀系数(H)等八个控制因素,使用L₁₈(2¹×3⁷)混合正交表,以对焊点热机械疲劳寿命的考核为目标,对PBGA焊点进行了优化设计.结果表明,影响焊点可靠性的显著性因素依次是基板热膨胀系数、焊点的热膨胀系数、基板厚度、芯片的热膨胀系数;最优方案组合为A1B2C3D1E2F1G3H1.进一步的验证试验结果表明,与原始方案相比,该优化方案的最大等效应变降低了66%,信噪比提高了22.4％.     

NBTI机制下运算放大器的性能退化分析及其可靠性设计

随着CMOS器件尺寸的不断缩小,集成电路设计阶段的可靠性问题变得愈加重要,NBTI效应作为重要的可靠性问题之一得到了大量的研究,并从电路级对其提出了改进。采用等效电路模型表征NBTI退化对模拟电路的影响,研究了两级运算放大器在NBTI效应影响下电路参数的退化,分析并确定了影响传统两级运算放大器性能的关键器件。在此基础上,对传统运放结构进行改进,引入反馈,使-3dB带宽的退化量由27%降到了1%左右,从而减小NBTI退化对电路性能的影响。     

基于BP神经网络的模塑封电子器件优化设计

针对塑封SOT(小外形晶体菅)器件的使用失效案例,从芯片设计角度出发,提出一种优化设计方法,该方法利用误差反向传播神经网络(BPNN),结合主成分分析(PCA)、遗传算法(GAs)及均匀设计的针对非线性系统的优化设计,设计了该塑封SOT器件的尺寸参数。结合实验和有限元模拟分析,验证该优化设计结果的有效性。结果表明,优化设计的器件各关键界面点的最大应力约减少了70~180MPa,器件的界面层裂现象得到消除,提高了器件的可靠性。     

交流电诱发铜互联体的热疲劳失效行为及微观分析

本文报道了铜互联体布线在交流电作用下产生的一种新的热疲劳失效行为,通过透射电子显微镜对热疲劳损伤部位的研究,并与纯机械疲劳载荷作用下的铜薄膜损伤行为进行比较,分析了铜互联体热疲劳损伤失效机理。     

基于设计思维的矫正产品设计与创新

文章对现代青少年使用矫正产品的用户体验进行设计与创新,提出青少年使用矫正产品时拥有的心理负担,将审美与实用相结合的设计,满足用户的需求,为其带来良好的身心体验。提升青少年产品用户体验的需求十分迫切,文章从用户心理需求出发,探讨青少年近视矫正产品的设计策略,设计符合其生理及心理特征的近视矫正产品。     

集成湿热及蒸汽压力对塑封器件可靠性的影响

分析了湿热及蒸汽压力对塑封器件可靠性影响的研究现状;结合已有的研究方法,提出一种有限元直接集成湿热及蒸汽压力的分析方法,并以裸露焊盘塑封器件DR-QFN为例进行应用研究。结果表明,该方法能有效分析裸露焊盘塑封器件在湿热、蒸汽压力因素综合影响下的可靠性问题。在无铅回流焊过程中,蒸汽压力为2.5~4.5MPa,对器件可靠性影响很大。     

Nonlinear electro-thermal modeling and field-simulation of OLEDs for lighting applications II: Luminosity and failure analysis

In recent years great effort has been put into development of lighting purpose Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) worldwide. Among many concerns of developers is heat-removal from the thin film structure of the active layers of OLEDs which are typically realized on low thermal conductivity substrates such as glass or polymer foils. The other issue is to provide the OLEDs with transparent, yet high electrical conductivity electric power supply structure, therefore metallic shunting grids are added to the layer stack of OLEDs. These two major issues necessitate self-consistent electro-thermal simulation of large area OLEDs in which the temperature dependent I–V characteristics of the light emitting polymer layers are also considered. Our first article discussed the details of the algorithmic fundamentals of our nonlinear electro-thermal field solver. This second paper presents the new, temperature dependent radiance and luminance distribution map calculation extension of the algorithm. Using this feature the inhomogeneity of large area OLEDs in free convection environment can be estimated; such calculations for glass-based research OLED samples are also presented. Because of the operational degradation of the OLED, non-emissive “dark” spots can appear. Cause of these spots can be e.g. manufacturing problem, damage of the surface protection, etc. Electro-thermal and luminance simulation of this failure type is demonstrated and is compared with measured results. Thermal runaway as the possible physical phenomenon behind the appearances of dark spots is proved by simulations.     

塑料光纤耦合器的分析和研制

研究了一种新型的塑料光纤耦合器件.采用超声波熔接法制作塑料光纤耦合器,制作过程方便可行.分析了这种耦合器的长度和压缩厚度的变化对耦合比的影响,实验测试结果和计算机模拟分析基本一致.提出了降低工艺过程中的附加损耗的措施,实际制得的塑料光纤耦合器的耦合比和附加损耗能满足短距离通信上的使用要求.     

Scanning spreading resistance microscopy for failure analysis of nLDMOS devices with decreased breakdown voltage

Scanning Spreading Resistance Microscopy (SSRM) is successfully applied to investigate failing nLDMOS test devices that exhibit a lowered break down voltage (BVDSS) in electrical test. Cross-sectional, two-dimensional maps of the local sample resistivity from fail and reference (pass) devices reveal significant differences of the dopant concentration in individual, specific regions. This important information enables unambiguous identification of the root cause of the device failure to be dopant related. Furthermore, from a set of hypothesis, which explains the failed electrical test, SSRM results confirm exactly one and rule out the other. These are two important steps towards root cause identification. Since a relative comparison of fail and pass SSRM scans is sufficient for this failure analysis, an extensive data calibration for the absolute dopant concentration by means of additional SSRM measurements on test samples with known dopant concentration is not required. The ability of SSRM to prove or disprove miscellaneous fail hypothesis even without data calibration makes this method a very powerful tool for analysis of dopant related failure types.     

电子产品研制阶段可靠性增长试验研究

结合工程实际经验,深入讨论了可靠性增长过程及实现途径,在保持试验条件和改进过程不变的条件下,实施了对具体型号电子产品的可靠性增长试验,达到了预期的可靠性增长目标,并且利用可靠性增长试验的数学模型(AMSAA模型)来评估产品的可靠性增长,对开展可靠性增长与可靠性增长试验工作具有重要的实际意义.     

电子产品在焊接过程中的可靠性探究

随着电子制造业的发展,电子产品在焊接过程中的可靠性问题越来越突出,对电子产品可靠性研究已成为学术界和产业界非常关注的问题。本文主要针对电子产品在焊接过程中的可靠性问题进行相关研究,阐述了可靠性的几大影响因素,并介绍了几种可靠性检测技术。     

加强测试架构顶层设计提升信息化产品质量

本文以信息化产品作为研究主题,探讨加强测试架构顶层设计提升信息化产品质量及相关问题。首先结合当前阶段我国企业信息化发展的情况对其进行了简要概述;主要分析了加强测试架构顶层设计的必要性,并以此为基础,对于测试架构顶层设计的系统需求进行了说明,从而提出具体的系统设计。     

通信塑料光纤的最新进展

本文综述了各种通信用塑料光纤研究的最新进展。同时，也给出了塑料光纤在各种短距离通信中的应用实例。