一种评估电子设备可靠性的新方法

本文提出一种评估电子系统可靠性的新方法,该方法可以减少传统器件失效率预计方法中所存在的过分依赖现场失效数据的缺点,将失效物理可靠性评估方法和原有经验失效数据相结合进行可靠性评估,既提高了对新产品或新技术产品的设计和试验的支持,又能够保证预计结果的准确性和可信性。该方法主要适用于改进型电子设备的可靠性评估,具有使用简单,准确性高等特点,也便于在同步工程中使用。     

塑封器件失效机理及其快速评估技术研究

针对影响塑封器件可靠性的五种失效机理,即腐蚀失效、爆米花效应、低温/温冲失效、闩锁以及工艺缺陷等方面进行分析和讨论,并提出利用高温潮热和温度冲击试验对塑封器件的可靠性进行评估.还介绍了美国航天局Goddard空间飞行中心提出的对塑封器件进行高可靠性筛选的方案.     

用显微红外热成像技术分析功率器件可靠性

利用显微红外热成像技术对功率器件进行热可靠性分析。先从理论上阐述了显微红外热成像技术的原理,进而尝试利用该技术进行微波功率器件可靠性筛选工作,通过分析获取了显微红外图像中的温度分布和峰值温度,大大提高了器件可靠性筛选工作的准确性。在功率器件失效分析方面,利用显微红外热成像技术对发生失效的器件进行热成像和分析,通过定位失效点找到器件发生失效的原因。另外,还利用该技术来验证器件热设计的成功与否,通过显微红外热成像获取的温度信息如峰值温度、温度分布等来判断器件的热设计是否符合要求,在实际的器件设计过程中起到了良好的效果。     

MEMS器件在冲击下的可靠性

MEMS器件在制造、运输和使用过程中不可避免地受到不同程度的冲击作用,分析和认识MEMS器件在冲击下的响应和失效模式,对提高器件的耐冲击和可靠性具有一定的指导意义。本文综述了MEMS器件的冲击测试和理论分析方法,对MEMS器件的可靠性设计具有一定参考价值。     

厚膜DC/DC电源VDMOS器件失效机理及研究现状

整机小型化的发展对厚膜微组装DC/DC电源提出了更高的可靠性要求,VDMOS器件作为DC/DC电源的开关器件,其性能退化失效将直接影响电源效率、温升指标和技术性能。介绍了厚膜微组装DC/DC电源VDMOS器件芯片级、封装级两个层面的失效机理,以及针对这些失效机理的寿命评估方法和研究现状,并根据VDMOS器件在DC/DC电源中的应用,提出两种温度应力下的寿命评估方法。     

快恢复二极管铜迁移失效机理及应用可靠性研究

变频空调控制器柜机主板在生产过程出现大量IPM炸裂失效,IPM炸失效同步自举二极管失效,位置不集中,对主板进行分析,确定是IPM自举电路升压二极管异常导致IPM炸裂失效,经过对大量失效二极管及全检异常二极管分析,分析研究结果表明:二极管因为晶圆设计工艺结构缺陷、焊接工艺问题,导致晶圆焊接时产生高温铜迁移,抗机械应力水平下降,在实际应用中又因为器件引脚跨距设计不合理导致器件受机械应力影响加深失效程度,最终出现过电击穿失效,经大量的方案分析验证最终确定可行的方案,有效解决二极管铜迁移失效.从器件本身提高器件的应用可靠性.     

电子系统热管理设计与验证中的结温估算与测量

针对电子系统容易出现的热失效问题,论述在电子系统的热管理设计与验证中,对半导体器件结温的估算和测量方法。通过测量半导体器件内部二极管参数,来绘制二极管正向压降与其温度关系曲线,进而求解出器件的结温估算值,以指导热管理设计;采用热分布测量和极值测量来计算器件的实际结温,对热管理设计进行评估、验证。使用所述估算和测量方法,可到达±5%精确度的半导体结温测算,能够有效评估器件在特定电子系统中的热可靠性,为实现可靠热管理提供可信的数据分析基础。     

单片微波功率放大器的极限评估试验研究

研究了极限评估试验技术,选用国内某款GaAs MMIC功率放大器芯片,分析了器件的详细规范、关键参数、极限判据等信息,设计了高温极限评估试验和电压应力极限评估试验的试验剖面,考察器件在热、电应力下的极限能力和失效模式,并对极限评估试验的技术手段进行了实验验证。实验结果表明,极限评估试验技术能有效评价两组试验器件的各类极限,通过试验可以获得器件的失效模式,以及器件的可靠性裕度,为改进元器件设计、材料和工艺提供依据。     

半导体器件金铝键合的寿命研究

金铝键合失效是MOSFET器件常见的失效模式之一,主要是由于金属间化合物的生成,影响了金铝键合的接触电性能,从而导致键合强度下降,接触电阻升高。针对这种失效模式,进行了三种不同高温条件下的加速寿命试验,并对这三种试验的器件进行金铝键合现象观察,对目前工艺水平下的金铝键合寿命进行了评估。     

GaAs红外发光二极管加速寿命试验研究

本文采用步进应力的试验方法设计了一个针对GaAs红外发光二极管的可靠性加速寿命的研究方案.这种方法主要是把步进应力和恒定应力两种方法相结合,用此来评估GaAs红外发光二极管的可靠度;然后总结除了GaAs红外发光二极管这种光电器件的寿命分布形式和失效模式.     

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。     

DC/DC变换器可靠性保障与评估新技术

由于应用条件和环境影响对DC／DC变换器的可靠性有极大影响，因此在器件可靠性评估过程中需要考虑应用的环境和应力，从而预测出相应的失效模式，并在设计和制造过程中加以消除。本文在分析了DC／DC变换器失效模式和机理的基础上，论证了稳定温度可靠性检测方法的不足之处。本文重点介绍了可靠性保障与评估的新技术。新技术包括将美国海军JSF办公室提出的预兆一安全管理（PHM）理念应用于DC／DC变换器以及抗辐照的加固技术。当这些方法被用于结合环境测试和目标元器件评估时，才能生产出高质量和高可靠性的DC／DC的变换器。     

CBGA器件焊点温度循环失效分析

陶瓷球栅封装阵列(CBGA)器件的陶瓷器件与印制电路板之间热膨胀系数的差异是导致焊点失效的主要因素,其可靠性一直是CBGA封装器件设计时需重点考虑的问题[1].对CBGA植球器件的板级表贴焊点在-55～105 ℃温度循环载荷条件下的失效机理进行了研究,结果表明,CBGA板级表贴器件的焊点的主要失效部位在陶瓷一侧焊料与焊球界面和焊点与焊盘界面两处,边角焊点优先开裂,是失效分析的关键点;随着循环周期的增加,内侧链路依次发生断路失效.     

密封测试中盖板结构对器件应力影响的有限元分析

针对器件在密封检测过程中的失效现象,采用ABAQUS有限元模拟软件,建立失效器件外壳的密封试验三维仿真模型,分别对失效结构封装件和改进结构封装件进行密封测试环境下的应力计算分析。计算结果从理论上解释了失效结构在密封试验时易出现严重的因瓷件微裂纹或开裂引起的失效现象。盖板的结构直接影响外壳整体应力的形式,通过结构调整,封装件薄弱区(外壳瓷件区域)的拉应力仅为原结构的63.3%,表明通过盖板结构的改进可有效避免该类失效现象,对封装可靠性的设计有一定的指导意义。     

基于MEMS工艺的微机械失效分析研究进展

随着微电子机械系统(MEMS)消费市场的不断增长,微器件的可靠性问题将是未来数年MEMS研究面临的新挑战.针对国内外近年来在微机械失效方面的主要研究内容,综述了基于MEMS工艺微机械的主要失效形式、失效机理和失效预防措施的最新研究成果和主要研究方法,着重总结了微机械的断裂、疲劳、磨损、黏附和蠕变等失效形式,并分析了这些失效形式对微器件的功能和性能的影响以及对这些失效的预防措施,通过结构优化、器件设计和加工质量控制等措施可降低失效的发生,提高可靠性.最后总结了微机械失效分析中存在的主要问题和以后的发展方向,提出建立通用的失效预测模型、标准的可靠性测试方法是未来微机械失效分析的研究重点.     

一款700V功率场效应管失效分析与改进

对一款700 V功率场效应管失效芯片进行亮点分析,并通过TCAD软件进行数值仿真验证失效原因。最后对失效管的终端进行了改进设计,在215μm的终端长度上实现了779 V的耐压。结果表明,其硅表面最大场强为2.65×105 V/cm,有效解决了芯片失效问题,提高了器件的可靠性。同时终端长度比原失效终端长度缩小了13%,有效减小了器件的面积。     

GaAs MMIC可靠性研究与进展

介绍了GaAs器件及MMIC的可靠性研究现状 ,给出了GaAs器件的几种失效模式和失效机理     

一种FIFO器件的失效模式分析

异步FIFO常应用于在异步时钟域之间进行数据传输。本文根据应用过程中数据帧头重复首字节的异常现象,对FIFO器件M67024的一种失效模式进行分析和说明。进而分析FIFO因设计原理而存在的共性使用要求,并提出针对该类型FIFO失效模式,电路设计人员应当注意的设计规则。     

集成电路可靠性评价技术

对工艺过程进行评估的目的在于找出存在可靠性缺陷的地方,它是针对技术磨损的机理,通过对专门设计的测试结构进行封装级或圆片级可靠性测试,获取器件的可靠性模型参数和可靠性信息.超大规模集成电路主要的三个的失效机理分别是热载流子注入效应、金属化电迁移效应和氧化层的TDDB击穿.本文对这三种失效机理分别进行了介绍,对各自对应的可靠性模型进行了说明,强调了可靠性评价的重要性,给出了可靠性评价在工艺中的应用流程图.     

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。