半导体器件参数退化失效分析

1 前言电参数漂移、超差或退化是半导体器件常见的失效模式。这类失效会导致产品合格率不高;使得成品器件档次下降;更严重的是还会影响整机的寿命和可靠性.引起这类失效的原因很多,如材料缺陷,生产工艺欠佳,使用条件、环境所致等等.但要对参漂或退化的器件进行分析时,由于这类失效的原因复杂,失效部位难寻,不像分析致命失效那样较直观,往往不易找到其失效原因。因此,如何准确确定这类失效器件的失效原因,是半导体器件生产厂家和用户长期以来乃至今依然十分关注的问题.本文通过两种型号晶体管的失效分析实例,介绍了对半导体器件参数退化失效原因的诊断分析方法。     

电子设备可靠性设计中器件的失效评估

本文主要针对设备可靠性设计中的器件失效问题展开讨论,对器件在工作中失效性进行了评估,通过失效评估为后期的设计工作打下了基石,提高了整机的性能指标.     

微波器件的可靠性及失效分析

微波器件的可靠性直接影响整机系统的可靠性,失效分析工作可以显著提高微波器件的质量与可靠性,从而提高整机系统的质量与可靠性。同时,失效分析工作会带来很高的经济效益,对元器件的生产方和使用方都具有重要意义。微波器件失效的主要原因有两个方面:固有缺陷和使用不当,固有缺陷由生产方引起,使用不当主要由用户引起。微波器件可以分为微波分立器件、微波单片电路以及微波组件三大类,文章分别对三类微波器件的主要失效模式和失效机理做了较为全面的分析和概括。     

如何正确使用晶体管

对于刚接触和使用晶体管的人来说,在使用过程中损坏晶体管的现象经常会发生.有的人把电路刚焊接完毕,还没有接上电源调整整机,发现晶体管已经失效;有时只用万用电表量一下正反向电阻,尚未将晶体管接到电路上去,管子却已损坏了.因此,往往会觉得晶体管的可靠性太差(与电子管相比),太容易损毁了. 实际上,晶体管的可靠性远比真空电子管为高.现     

国外半导体微波技术发展概况

一、引言目前,半导体微波技术,正在电子对抗、卫星通信、遥控、遥测、相控阵雷达以及民用微波通信等现代化整机方面广泛地得到应用。半导体微波器件的发展,业已促进了整机的固体化和小型化的实现。而现代化的整机,又对半导体微波器件提出了更高的要求。比如在微波波段要有大功率信号源以作固体发射源,又如在微波领域要有低噪声器件以作固体接收部件。目前,在半导体微波器件中进展最快的是微波晶体管。双极晶体管和场效应晶体管     

微波晶体管封装的可靠性研究

微波功率晶体管在最近几年来已迅速地发展到开始大量地应用于固体雷达和通信系统中。但在这些应用中没有对这些晶体管的可靠性进行足够的研究。关于基本的器件可靠性的几个研究计划正在进行,其中包括微波晶体管可靠性的预测,这些计划是通用电气公司为罗马航空研制中心所作的。然而,这些研究主要涉及硅器件本身的基本的失效机理。通用电气公司在这些计划中和在 TPS-59固体雷达计划中的经验表明:大多数短期失效是与封装或线路有关,而不是器件本身失效。本计划的目的是评价封装对微波晶体管可靠性的影响。本计划的结果与通常的器件可靠性研究结果结合起来时,就能给出微波晶体管使用时的全部可靠性的估价,并指导我们选用适当的封装和使用方法,以保证最高的可靠性。     

RCA TA8694和TA8777微波功率晶体管的可靠性研究

1.0 引言本方案的目的在于检查、最佳化、提高和确定用铝作金属化可输出28瓦的 TA8694晶体管和用金作金属化及管芯载体封装的可输出40瓦的 RCAT A8777晶体管的失效前平均时间。为了提高失效前平均时间,使晶体管性能最佳化,仔细分析了器件失效模式和机理,随后并进行了校准测量。朝着使失效前平均时间达到10~0器件小时的最终目标而努力。2.0 方案的目的为了用有效而及时的方法达到此目的,方案工作分成二个独立的任务,下面称为第一阶段和第二阶段。     

多模计数器静电放电损伤的失效分析

静电放电(ESD)损伤会降低半导体器件和集成电路的可靠性并导致其性能退化.针对一款国产2-32型多模计数器的失效现象,通过分析该计数器的电路结构,利用X射线成像、显微红外热成像、光束感生电阻变化以及钝化层、金属化层去除等技术对计数器进行了失效分析,将失效点准确定位至输出端口逻辑单元电路的2只晶体管上.分析结果表明,多模计数器的ESD损伤使输出端口驱动晶体管以及为负载晶体管提供栅偏置的前级电路晶体管同时受损,导致计数器端口高、低电平输出均失效而丧失计数功能.对相关的失效机理展开了讨论,同时提出了在电路研制和使用过程中的ESD防护措施.     

微波功率晶体管的热失效分析

微波功率晶体管是微波功率放大器中的核心器件,其热性能在很大程度上决定于封装管芯的管壳.针对某型号的微波功率晶体管在进行生产筛选的功率老化试验时出现的热失效问题进行分析与讨论,最终确定器件管壳内用于烧结管芯的氧化铍(BeO)上的多层金属化层存在质量缺陷,使管芯到BeO的热阻增大,因此出现了老化时部分器件失效现象.提出了预防措施,既可避免损失,也能保证微波功率晶体管在使用中的可靠性.     

晶体管高温老化自动循环检测台

晶体管是电子设备中的核心元件,其质量好坏直接影响整机工作的可靠性及各项技术指标.由于晶体管在制造工艺上的某些原因,会产生早期失效.为提高电子产品的质量,在晶体管装机前就将早期失效的管子剔除,是一个行之有效的工艺措施.我们参阅了有关资料,并经过一段时间的试验,发现晶体管在高温满功率条件下工作,其参数的漂移量便可直接反映晶体管的质量,据此即可将漂移量超差的晶体管剔除.为     

塑封器件无损检测技术探讨

塑封器件由于其结构和材料等因素的影响,存在一些特有的潜在缺陷,在其装入整机之前必须经过检验以降低风险.塑封器件的无损检测技术,不仅能剔除早期失效样品,而且能有效地识别和剔除有潜在缺陷的器件,从而达到提高电子整机可靠性的目的.     

晶体管的热稳定性及其失效机理研究

在晶体管可靠性研究中,一般采用各种应力等级的加速寿命试验预计其失效速率。同时,人们也很注重现场应用中器件的失效分析。本文主要是讨论晶体管的热稳定性及其与非热稳定性有关的失效机理,在这里不详细说明可靠性试验方法。     

整机所开展电子器件现场失效分析的意义

本文论述了在我国目前现有器件水平条件下,整机研究所根据实际需要,利用现有设备对整机可靠性影响较大的重点器件进行一些力所能及的现场失效分析的重要意义,金相学在电子器件失效分析中的应用.通过对3DK7、3DD102D、YS1000A1.Cμs、GVF等器件现场失效分析实例说明,不仅能解决我所科研生产中的一些实际问题,而且把这些现场失效资料反馈回有关元器件厂后也有利于提高元器件的质量.     

功率晶体管的失效机理

近年来,由于越来越强调提高系统的可靠性,因而提高器件可靠性的问题就尤为突出。在功率晶体管的可靠性工作中,失效机理是一个重要的方面。从物理上弄清功率晶体管的失效机理,从设计和制造方面采取针对性措施,无疑将是必要的。功率晶体管的失效因素很多,有内因的,有外因的,有制造工艺引起的,有使用的条件、环境及保存方法等引起的。其中有些失效机理已经清楚了,有的尚待进一步探讨。由于功率晶体管的失效,最常见的是由电徙动、二次击穿和金属化系统引起的,故     

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.     

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.     

电视背光LED灯失效机理和分析方法

基于直下式LED发光电视,从封装失效、芯片失效、热应力失效、电应力失效等方面分析了电视背光系统中发光二极管(LED)器件的失效机理和改进措施,同步提出安全性失效和可靠性失效的理论概念,并对电视整机系统的LED温升控制和LED驱动电流控制方面进行了分析,提出了实用的LED失效分析流程.     

失效电子元器件分析方法

介绍了一种电子元器件失效分析方法,给出了失效器件失效的统计要素,并对失效要素进行分析、研究失效模式与失效机理,找出失效原因,找到生产过程中的薄弱环节,制定相应措施,及时有效预防器件的再次失效,提高电子元器件的使用可靠性,进而提高整机可靠性,以较小的质量成本获取较高的经济效益,避免产品出现重复性问题,最终达到控制质量成本的目的。     

表面电场对3DK9开关晶体管可靠性影响的研究

针对3DK9开关晶体管在应用中出现表面漏电失效的具体案例进行分析研究.该器件的设计在基极场板边缘处同时出现金属化台阶和表面尖峰电场,这是影响器件可靠性的重要因素.针对原器件结构的缺陷,提出了一种新的器件结构,即采用结终端扩展技术代替基极场板.新结构不仅大大降低了表面尖峰电场,而且避免了金属化台阶与高电场出现在同一区域的情况,从而提高了器件可靠性.     

功率晶体管结温测量与器件筛选条件拟定

概述了功率晶体管结温测量的意义及常用的双极晶体管模型.常用的结温测量方法有两种:红外扫描法和热敏参数法.由于热敏参数法只能得到器件的平均结温,不能用于准确地评价电子器件的可靠性,因此,红外扫描法优于热敏参数法.红外扫描法用于拟定器件筛选条件时必须满足3个必要条件,这样既不会发生应力不足,又能避免过应力失效.