动态应力对AlGaN/GaN HEMT性能的影响

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在实际应用过程中经常受到由于振动、热胀冷缩等原因引起的动态应力.为了研究动态应力对器件性能带来的影响,利用自主设计的应力机械装置对AlGaN/GaN HEMT芯片持续施加峰值大小为150 MPa,频率为3 Hz的交变应力.施加应力过程中,每隔一定的应力周期对器件进行电学特性测量,得到了不同应力周期下的输出特性曲线和转移特性曲线.研究分析了随着应力周期的增加输出电流和跨导的变化,研究结果表明,器件的输出电流和跨导随着施加动态应力周期的增加而减小.随着动态应力的加载,器件将产生缺陷,是器件发生退化的原因.     

PBGA封装的耐湿热可靠性试验研究

塑封电子器件作为一种微电子封装结构形式得到了广泛的应用,因此湿热环境下塑封电子器件的界面可靠性也越来越受到人们的关注.为了研究塑封器件及其所用材料在高湿和炎热(典型的热带环境)条件下的可靠性,采用耐湿温度循环的试验方法,以塑封球栅平面阵列封装(PBGA)器件为例进行测试.试验结果表明,芯片是最容易产生裂纹的地方,试验后期器件产生的裂纹主要出现在芯片和DA材料界面处及芯片、DA材料和EMC材料三种材料的交界处.空洞缺陷是使界面层间开裂的主要原因,在高温产生的蒸汽压力和热机械应力的作用下,界面上的微孔洞扩张并结合起来,导致器件最后失效.     

三明治电容式MEMS加速度计的器件级真空封装

为了降低微电子机械系统(MEMS)加速度器件的热机械噪声,提高信噪比,使之能应用于石油勘探和地震监测中,对一种三明治式电容加速度传感器的器件级真空封装工艺进行了研究。这种器件级真空封装方法采用可编程高真空封装设备和MEMS工业中常用的材料、工艺,可适用于不同尺寸或布局的MEMS芯片。利用该封装方法,对一种采用自停止腐蚀工艺在中间质量块键合层上制作出2个对称"V"型槽的三明治式电容加速度计进行了真空封装,并对封装后的器件进行性能测试。结果表明,该加速度计在有吸气剂的情况下,品质因子(Q)可达到76,理论热机械噪声为0.026μg/槡Hz,腔体内部压强小于13 Pa,He气细漏检测漏率低于3×10-10Pa.m3/s,氟油粗漏无气泡,满足地震监测要求。     

陶瓷封装恒定加速度试验的分析与改进

多芯片、模块及其系统级陶瓷封装结构复杂,封装腔内各种元器件不均衡布置,如何设计合适的恒定加速度试验固定夹具,保证筛选过程中既能发现结构缺陷又不损伤封装体,已经成为封装结构设计中的重要考虑因素,这也是机械可靠性验证不可或缺的内容。针对恒定加速度试验中几种固定方式存在的问题,通过仿真分析和试验改进验证,提出了确定系统级陶瓷封装器件恒定加速度试验的固定方法,有效消除了试验不当导致的误判,大大提高了试验的可信度。     

压电加速度传感器有限元仿真方法研究

压电加速度传感器具有频带宽,结构简单,耐高温性能好等特点,在复杂机械应力和高温应力环境下应用广泛,是航空发动机健康监测、爆炸冲击监测等应用下必不可缺的器件。对于压电加速度传感器的设计和研究,常使用有限元仿真法来分析其固有频率、响应及在此基础上的各种机械应力、温度应力下的状态。从压电加速度传感器的原理、结构和有限元仿真的基本流程出发,调研了压电加速度传感器有限元仿真中的主要问题。按照不同结构类型总结了建立几何模型时的结构简化方法,分析了螺栓预紧力的主要仿真方法;区分部分仿真和整体仿真,总结了固有频率的仿真方法;按照不同激励,讨论了不同应力的仿真实现方法。     

基于缺陷检测的多芯片塑封光耦器件开封方法

塑封光耦器件主要用于电源隔离、信号转换、脉冲放大等领域.基于缺陷检测的需求,保持芯片、键合丝、基板等部位的原始状态是开封技术的重要指标.针对多芯片塑封光耦器件缺陷检测难的问题,为了避免开封对关键缺陷点的损伤,提出了一种多芯片塑封光耦器件的开封方法.利用X射线对器件进行内部结构分析和缺陷定位,通过机械预处理、激光烧蚀、激...     

高导热MSL-1环氧树脂模塑料的开发与应用

基于终端客户在产品应用面对信赖性及可靠性要求越来越高的情况,开发出一种绿色环保环氧塑封料EMC-GTR,满足高导热及高可靠封装要求,用其封装的器件通过了AEC-Q101-REV-C 《基于离散半导体元件应力测试认证的失效机理》考核。     

石英微机械陀螺敏感器件的可靠性分析

石英微机械陀螺敏感器件通常采用一体式音叉结构,具有较高的可靠性,但由于在敏感芯片中设计了挠性结构,挠性结构的参数及加工质量是影响器件可靠性的关键因素。分析了敏感芯片挠性结构在外力作用下的应力分布及结构缺陷对其影响,分析了其失效模式。试验结果验证了分析的准确性,分析结果可作为改进敏感器件可靠性的依据。     

塑料封装半导体器件的寿命特性

塑料封装半导体器件的寿命特性已经搞清楚.其特点是有一个初期的无缺陷期,随之是缺陷增加的时期.无缺陷期与水汽浸入整个封装材料和器件内部所需的时间有关.缺陷增加时期与器件金属化层受到腐蚀有关.缺陷出现前后的规律就是这样.本文还介绍了温度-湿度应力,电压偏置及盐雾浓度等加速试验对上述寿命特性的影响     

新型传感器讲座 第二讲 新颖半导体力敏传感器

力敏器件,主要是指用来测量力、压力、速度、加速度、位移、振动等物理量的敏感器件.因这些测量都与机械应力相关,所以通称为力敏器件,并把封装成为一个整体的称为力敏传感器. 人们对力敏器件的研究已有悠久的历史,经过几十年的发展,已奠定了雄厚的技术和工业基础.但随着近几年现代信息科学的迅猛发展,特别是大规模和超大规模集成电路的发展以及微处理机的问世,原有     

薄膜的破裂与脱层

薄膜的破裂与脱层是比较常见的问题。这种机械缺陷的预防对成功地制作薄膜器件来说是致关重要的。内部弹性应力是薄膜淀积过程中的固有因素,是导致这种薄膜机械缺陷的主要原因。然而,对薄膜的破裂或脱层起控制作用的并非薄膜应力S的大小,而是存贮在薄膜中的弹性能U。本文的目的在于指出:薄膜和基片的机械稳定性要求U小于临界值U_c,U_c取决于表面能γ。     

BGA封装器件焊点缺陷X-射线检测法

讨论了BGA器件焊接的特点,并对BGA器件焊接过程中产生的缺陷进行了阐述,采用X-射线检测仪检测了BGA封装器件安装焊点的几种常见缺陷,分析、阐述了其图像与相应缺陷的关系,结果表明X-射线检测方法能够准确地检测出BGA封装器件安装中的各种焊点缺陷,并能够自动计算BGA封装器件安装焊点的空洞率,对空洞缺陷的快速检测和预防具有实际意义.     

改善位置敏感器信噪比的信号处理系统

PSD(Position Sensitive Detector)位置敏感探测器,是一种能将人射光点位置转换为电流信号的半导体光电检测元件,作为半导体光敏探测器,其固有的缺陷就是受温度和背景光影响较大.采用可编程逻辑器件电路可以较好地减小这种影响,而且减少了传统的PSD信号处理电路中模拟器件噪声,通过仿真测试证明,噪声有效降低、改善了器件的信噪比,有利于精确测量.     

高密度封装IC的高加速应力试验研究

采用在线监测技术对高密度封装IC样品进行温度步进试验、温度循环试验和振动步进试验等高加速应力试验,确定了产品的耐受应力极限,验证了本试验方案和试验监测技术的有效性和可行性。通过失效分析,确定了高加速应力下电路的失效模式和失效机理。结果表明:高密度塑封IC元件在高加速温循应力下比在随机振动应力下失效更为集中,温循试验在-65~165℃温度范围内,失效显著且集中在3个循环以内,主要包括塑封料和引线框架、基板的分层以及内键合点脱离,样品耐受随机振动量级超过50grms。研究结果可为器件级高加速应力试验研究提供参考。     

X射线照相发现的管壳缺陷分析

现在对半导体器件的可靠性要求越来越高,因此对器件的质量检测提出了严格的要求,为了能准确检测器件质量是否合格,使用X射线检测技术对器件进行无损检测。X射线对缺陷损伤做快速精确探测分析具有方便、直观等优点。对一例不常见的X射线照相检查发现的晶体管空洞缺陷进行了分析、试验,确定空洞是由管壳存在的问题引起的,提出了解决空洞问题的措施。说明了器件在筛选时进行X射线照相检查的必要性,可以将有缺陷的器件早期剔除,以保证器件的可靠性。     

新型微机械加工为微器件开辟新应用领域

硅微机械加工被认为是能创造种类繁多的机电元件的一种加工手段.虽然硅基的微机械学在压力和加速度传感器的制造方面取得了巨大的成功,但很多其它类型的器件在实验室外取得成功却很有限.现在人们开发出了一种新型的微机械加工工艺,它基于金属材料而非硅材料,可望制成以前无法制造的新型微器件.EFAB是一种通过金属电镀来制造微器件结构的工艺,它可以实现传统的微机械加工无法制作的复杂的形状和结构.     

研究集成电路可靠性的物理方法

引言一般说来,集成电路的可靠性问题是指用户通常不可能肯定某种器件在装备之前在使用环境中具有所要求的平均故障时间。根据失效物理学原理,保证集成电路可靠性有两种方法,这两种方法可以预料与识别在环境应力之下缺陷和失效机理,并有两种结果:其一,能选择装配前的应力,当把这应力加到器件上时,将会显示出缺陷和失效机     

超声扫描检测的应用工艺研究

通过对几种常见的检测模式及缺陷分析方法进行介绍,并对几种常见器件进行检测、分析,总结出一套针对半导体器件及封装领域常见缺陷的检测方法,给出了具体的缺陷分析理论,为利用超声手段对器件进行无损检测和质量控制提供了重要参考。     

电真空器件用金属波纹管的疲劳寿命试验

金属波纹管作为仪器、仪表、阀门、电真空器件中的弹性敏感元件、补偿元件、密封元件起到很重要的作用,仪器、仪表、阀门、电真空器件在工作时,其中的波纹管经常处于往复拉伸和压缩的工作状态,为了考核波纹管能够承受往复拉伸和压缩不失效的次数,引入了金属波纹管的机械疲劳寿命试验,本文结合具体实例,介绍了影响波纹管机械疲劳寿命的参数和在实践中这些参数的合理选择.     

飞控计算机的环境应力筛选方法

环境应力筛选（简称ＥＳＳ）是应用于某型号高机动飞行靶机自动驾驶仪机载电子设备应力筛选方法之一。通过对受筛设备（飞控计算机）进行设计极限范围内的随机振动及温度循环加速应力试验,使元件潜在的缺陷加速发展成为故障,并加以排除,从而提高整机可靠性,确保飞行安全。