环氧灌封胶开裂失效机理及对策研究

本文首先探讨了环氧灌封胶的开裂失效机理,由于环氧固化物中内应力和缺陷的存在,在外部机械及热应力的作用下材料内部的微裂纹和缺陷扩展导致其开裂失效.针对该失效机理,还着重论述了通过添加各种增韧剂对环氧灌封料进行增韧改性以及控制工艺来减小固化后内应力,从而达到避免或延缓开裂,提高灌封元件可靠性的目的.     

半导体器件金属互连电阻失效分析方法研究

晶圆的失效分析在集成电路制造中起着十分重要的作用.通过对器件的失效分析,可确定器件的失效机理,并及时改善工艺.阐述了WAT(晶圆验收测试)中金属互连电阻(Rc)失效分析的优化流程.根据不同的金属互连电阻失效模型,如阻值偏低、阻值偏高以及断路,选择合适的失效分析方法,从而可以快速准确地揭示器件金属互连电阻失效的根本原因.     

大功率LED加速寿命试验及问题分析

采用国家标准(GB1772)规定的电子元器件加速寿命试验方法,选择了工作环境温度作为加速应力,设计了四个应力等级的大功率LED加速寿命试验方案并进行试验.试验结果为每个应力等级下的失效模式有2～3种,不同应力级别确定的激活能有一定的差异.通过对金丝引线球焊处开裂、金属化层失效等主要失效机理的产生原因以及温度、电流密度之间关系分析,认为基于Arrhenius模型进行大功率LED加速寿命试验存在不足和缺陷,不能准确地预测稳态温度下的LED寿命,应当对Arrhenius模型进行修正.     

基于缺口疲劳方法的结构疲劳寿命评估探索

目前对复杂结构在振动环境下的疲劳寿命仿真预测研究进展较快,但对带制造、加工缺陷结构的振动疲劳寿命评估相对较少。文中基于缺口疲劳寿命方法,以一种含有工艺铸造气孔缺陷的天线座单元为例,建立仿真模型并进行了模态修正,从而降低模型准确度对疲劳寿命预测的影响,通过引入缺口疲劳系数来修正含有工艺缺陷的材料S N曲线,寿命分析结果与试验结果吻合度较好,可供同类结构疲劳寿命评估参考。     

波纹管的失效分析

通过对波纹管故障件的断口检查和制造工艺分析 ,证实了波纹管的失效是由于采用盐炉固溶处理工艺 ,零件表面产生大量氧化微裂纹缺陷 ,使零件疲劳操作损伤所致。改用真空固溶处理工艺后 ,消除了缺陷 ,波纹管的工作寿命由原来的不足 35h提高到 2 0 0h以上。     

中波HgCdTe光导探测器组件的故障树和失效研究

讨论了近室温工作的HgCdTe中波光导探测器组件的可靠性问题,包括组件封装失效、引线键合失效和探测器的性能衰减等。通过收集探测器组件的失效信息,对其失效物理化学机制、制造工艺和探测器参数进行了分析,建立了组件的故障树(FTA),为探测器组件的失效分析提供了理论依据。由FTA定性分析得出探测器组件FTA的最小割集;计算了顶事件的失效几率。通过计算底事件概率重要度,得出组件封装失效是探测器组件失效的主要故障途径;同时实验发现,失效组件探测器的少子寿命值有较大的衰减,这可能起源于失效探测器的表面钝化层退化。     

Pb90Sn10焊点硅基器件与PCB板组装的温循可靠性研究

采用有限元仿真和实验两者相结合的方法,对-40～70℃使用环境下的Pb₉₀Sn₁₀焊点硅基器件与PCB板组装的组件,选择-55～85℃温度循环条件进行可靠性分析和研究。Anand模型仿真分析焊点在温循下应力应变行为,提取模型焊点在最后一个温度循环结束时的等效塑性应变分布并进行分析,确定最易发生热疲劳失效的关键焊点和关键位置。基于Coffin-Manson方程对热循环条件下焊点的服役寿命和失效模式进行预测。仿真结果表明焊点失效机理为热疲劳失效,失效模式为焊点开裂,失效循环周期为3 984 cycles。实验表明：温度循环500次,未出现焊点裂纹、空洞等缺陷;温度循环2 000次后焊点形貌由球形变为椭球形,焊点未出现明显缺陷。     

电磁继电器触点接触失效的物理浅析

有触点继电器由于结构设计及的制造工艺的特殊性，在制造、测试、使用、贮存中可靠性问题甚为突出。其主要失效是触点接触失效部位，约占继电器失效的８０％以上，这中间５０％为产品本身设计、工艺缺陷所致。     

Cu导线表面起伏度对其早期失效的影响

不同化学机械抛光剂使单层大马士革Cu导线表面起伏程度不同.扫描电镜观察到明显的缺陷出现在大起伏的Cu导线表面.这种表面缺陷导致早期失效比率剧增至几乎100%,电迁移寿命猛降至早期失效的量级,失效时间分布从多模变为单模.其相应的失效机制激活能为0.74±0.02eV,说明失效主要是由Cu原子沿导线表面扩散引起的.最弱链接近似被用来分析单根Cu导线:Cu导线被适当均分为若干相互串联、失效机制不同的Cu块,任何一个Cu块的失效都会使整根Cu导线失效.分析结果表明,虽然表面缺陷不是最快的失效机制,但大起伏Cu导线的表面缺陷密度是另一种的10倍以上,这是其早期失效比率高和可靠性较低的主要原因.     

Cu导线表面起伏程度对早期失效的影响

使用两种化学机械抛光剂得到的单层大马士革Cu导线表面起伏程度不同.扫描电镜观察到明显的缺陷出现在大起伏的Cu导线表面.这种表面缺陷导致早期失效比率剧增至几乎100%、电迁移寿命猛降至早期失效的量级、失效时间分布从多模变为单模,其相应的失效机制激活能为0.74±0.02 eV,这说明失效主要是由Cu原子沿导线表面扩散引起的.最弱链接近似被用来分析单根Cu导线:Cu导线被适当均分为若干相互串联、失效机制不同的Cu块,任何一个Cu块的失效都会使整根Cu导线失效.分析结果表明,虽然表面缺陷不是最快的失效机制,但大起伏Cu导线的表面缺陷密度是另一种的10 倍以上,这是其早期失效比率高和可靠性较低的主要原因.     

牛津型斯特林制冷机的加速寿命评价

分析了牛津型斯特林制冷机的主要失效模式和失效机理，针对蓄冷器污染的失效模式提出了高温工作加速寿命评价方法。对典型牛津型制冷机进行了不同温度下的动力学响应试验，确定了适合的加速寿命试验的应力条件。加速寿命试验已进行1200h，样机性能出现了退化。样机工作参数的走势显示，退化呈现由污染所致的典型特征，初步验证了高温工作加速污染退化的可行性。     

牛津型斯特林制冷机的加速寿命评价

分析了牛津型斯特林制冷机的主要失效模式和失效机理，针对蓄冷器污染的失效模式提出了高温工作加速寿命评价方法。对典型牛津型制冷机进行了不同温度下的动力学响应试验，确定了适合的加速寿命试验的应力条件。加速寿命试验已进行1200h，样机性能出现了退化。样机工作参数的走势显示，退化呈现由污染所致的典型特征，初步验证了高温工作加速污染退化的可行性。     

Effects of Cu-Wire Surface Fluctuations on Early Failures

不同化学机械抛光剂使单层大马士革Cu导线表面起伏程度不同.扫描电镜观察到明显的缺陷出现在大起伏的Cu导线表面.这种表面缺陷导致早期失效比率剧增至几乎100%,电迁移寿命猛降至早期失效的量级,失效时间分布从多模变为单模.其相应的失效机制激活能为0.74±0.02eV,说明失效主要是由Cu原子沿导线表面扩散引起的.最弱链接近似被用来分析单根Cu导线:Cu导线被适当均分为若干相互串联、失效机制不同的Cu块,任何一个Cu块的失效都会使整根Cu导线失效.分析结果表明,虽然表面缺陷不是最快的失效机制,但大起伏Cu导线的表面缺陷密度是另一种的10倍以上,这是其早期失效比率高和可靠性较低的主要原因.     

盲孔底铜与次外层对接连接盘分离改善探讨

盲孔底部互连缺陷是HDI板制造工艺中最常见的问题之一，它直接关系到PcB产品的可靠性。本文以一种盲孔互连失效模式来分析其产生的原因，并提出了相应的改善对策，以达到保证产品质量良好之目的。     

宇航用三维PoP存储器模块功能异常分析及改进

针对近年来在星用固存上广泛使用的三维PoP(Package on Package)存储器的各种失效模式,结合宇航用电子元器件考核要求严苛、应用环境复杂等特点,从组装制造工艺缺陷、安装使用过程中方法不当等方面进行分析,论述可能导致的模块故障模式.从产生机理进行研究,分析了模块制造过程中的灌封工艺、表面金属化工艺等对最终产...     

HgCdTe光导探测器的失效分析

利用剥层分析技术对已知失效的ＨｇＣｄＴｅ光导探测器进行逆向分析，研究了器件制造过程中主要工艺引入的缺陷以及形貌，寻找器件失效原因，并分析了工艺损伤与器件电性能的关系。     

焊点的失效模式与分析

焊点疲劳寿命通常是通过电子组件进行温度循环加速试验来确定.针对典型元器件进行温度循环试验,在不同的循环周期检查焊点的开裂情况,并采用金相分析观察焊点的显微组织,分析焊点在温度循环条件下的失效模式,为改进工艺参数提供依据.     

CQFP器件焊点开裂失效分析

CQFP器件由于其可靠性高的优势已经广泛应用于军事、航天航空领域,但是在实际使用中,特别是在温度和力学条件下容易出现焊点脱落和引脚断裂等问题。针对在工作中遇到的一次典型焊点开裂失效案例进行分析,对问题产生的根源进行了定位,对焊点开裂的失效机理进行了分析,最后简要介绍了提高CQFP器件焊接可靠性的一些工艺措施。     

化学机械抛光对铜互连器件的影响及失效分析

探讨了Cu化学机械抛光(CMP)工艺引起Cu互连器件失效的原因以及对可靠性的影响,对Cu CMP工艺缺陷导致器件失效的案例进行分析.由于CMP的技术特点,不可避免地会产生一些工艺缺陷和工艺误差,从而引起器件失效.必须根据标准要求,出厂或封装前对圆片进行芯片功能参数测试和严格的镜检,以便在封装前剔除存在潜在工艺缺陷的芯片,达到既定可靠性要求.     

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。