车规半导体集成电路在装备领域的适用性探讨

为探究车规电子元器件在装备领域应用的可能性,通过对比军用半导体集成电路和车规半导体集成电路通用标准规范,重点分析了二者在质量保证要求、可靠性试验项目与试验方法方面的区别与联系,讨论了车规半导体集成电路应用在装备领域的可能性,并提出了建议与未来重点研究方向。该研究对我国装备领域的低成本、高可靠发展方向具有一定的借鉴意义。

MLCC产业现状及质量分析

随着多层陶瓷电容器(MLCC)制造工艺和技术的不断发展,MLCC对质量可靠性的要求也在不断地提高。随着5G、新能源汽车和通信等行业对集成电路的需求的增大,MLCC的市场规模将会进一步地提升,技术发展也会更加的多元和多样化。对目前MLCC存在的主要失效模式、失效机理和质量问题进行了梳理,对今后提高MLCC的可靠性和质量具有重要的意义。

AEC-Q006标准解读及可靠性要求研究

探讨了铜线键合器件在汽车电子认证中的可靠性要求。铜线键合器件在电子封装域已得到一定的推广及应用,然而,相比金线键合,由于铜线特殊的材料属性和键合工艺,其可靠应用面临一定的挑战。为了确保汽车电子系统的高可靠性和稳定性,汽车电子委员会制定了一系列标准和认证要求,其中针对铜线键合器件于2016年发布了AEC-Q006标准。对AEC-Q006标准进行了解读,重点探讨了铜线器件在汽车电子认证中的可靠性要求,并对可靠性试验中的主要失效机制进行分析,以帮助厂商和工程师在设计、制造和检测认证铜线键合器件的过程中能够确保器件满足标准的要求。

电子产品可靠性评价与物理模型应用探讨

该文以电子产品的故障为出发点,从集成电路-封装、集成电路-芯片、电路板(或线路板)、电子元件、系统和多系统的角度论述了不同任务环境下电子器件的故障机理特点。系统论述了故障模式、影响及危害性分析(FMECA)和故障模式、机理与影响分析(FMMEA)两种故障机理分析方法,同时结合低周疲劳、高周疲劳、裂纹萌生、反应论模型、芯片失效等失效机理对故障物理元模型进行分类讨论,对电子产品可靠性评价与物理模型应用进行了系统的探讨,为电子产品可靠性评价及失效物理评估模型的选取提供了依据。

质量风险分配在电子元器件选型中的应用

电子元器件作为整机系统的基础和重要组成部分,其质量与可靠性直接制约整机系统的最终表现。提出了一种基于复杂度和重要度的质量风险层次化分配方法,通过把整机的质量风险指标合理分配至每个组成单元,为整机单位的电子元器件选型提供借鉴和支撑,有效保障整机系统的质量与可靠性。

超声检测在IGBT可靠性评估中的应用

IGBT模块内部的界面缺陷会影响其热传导,导致模块失效,是影响IGBT模块可靠性的重要因素之一。在常用的缺陷检测方法中,超声检测与制样镜检、X射线检查等技术相比,具有定位准确、检测灵敏度高、成本低、检测速度快、不损伤样品等优势,能够有效探测样品内部任意部位的各种缺陷(如分层、空洞等),对元器件的可靠性评估有着重要的意义。本文将超声检测技术应用于IGBT模块的可靠性评估,从IGBT模块的热失效机理出发,通过利用逐层超声检测技术分析模块内部各界面的工艺质量,实现对IGBT模块内部界面缺陷的有效检测,准确找到IGBT模块材料、工艺中出现的问题,为研制单位的工艺改进提供借鉴,对IGBT模块质量提升具有一定的指导意义。

微型化器件中多晶Cu晶向排布对其受压力学特性的影响仿真研究

为系统研究多晶Cu材料晶向排布对其受压力学特性的影响,通过采用晶体塑性有限元的方法模拟了不同晶向Cu的纳米压痕试验过程.仿真结果表明,从受力变形特点来看,当载荷为几何对称压入时,对称于压入面的两对滑移系呈现对称滑移,对应于各个方向的滑移系产生的塑性变形也呈现对称分布;当压入模式为非对称压入时,不同滑移面的各个滑移系产生的塑性应变均不对称;从受力响应来看,压入方向越趋向于垂直于密排面{111},压入载荷水平越高,在压入深度从100 nm增加至500 nm过程中,伴随压入方向与密排面夹角从0°增加至54.732°,压入载荷从5.090 mN增加至5.674 mN.上述结论对Cu晶向择优和微互连设计具有重要的指导意义,有利于微互连结构可靠性的提升.

基于片式固体钽电容器标准变更的质量风险管理

片式固体钽电容器新版国军标GJB2283A—2014《片式固体电解质钽固定电容器通用规范》相对于GJB2283—1995《有可靠性指标的片式固体电解质钽电容器总规范》,在增加宇航级质量等级(T级)及其相关要求的同时,还给出修改再流焊条件和浪涌电流条件的试验方法及要求,这对片式固体钽电容器研制过程的质量风险管理提出了新的要求与挑战。通过分析片式固体钽电容器标准变更的重点项目,研究制定质量风险检查表,为研制单位的质量风险管理提供指导和借鉴。

四象限探测器测试方法

目前国内缺乏专门针对四象限探测器的测试标准,导致在实际测试中存在参数不统一、测试体系不完善等问题。该文从四象限探测器的工作原理出发,分析四象限探测器关键参数及其定义,研究形成四象限探测器关键参数的测试方法,并选取一款四象限APD探测器组件开展测试验证,对比分析不同工作温度对产品噪声、上升时间、下降时间等关键参数的影响。样品各象限响应度不小于1.40×10~5 V/W,象限间响应一致性超过96%;各象限噪声均为1.09 mV,表现出良好的性能。同时样品的噪声与其工作温度成正比;当工作温度为25℃时,组件上升时间与下降时间均最短,响应速度最快。实验结果表明形成的测试方法合理可行,能够为四象限探测器的测试及评价提供借鉴和参考。

电子元器件通用规范筛选要求综述

电子元器件产品的质量直接影响着整机、装备的可靠性,目前我国元器件的生产方主要依据通用规范对元器件进行筛选。但是,只有部分类别的元器件的通用规范明确地给出了筛选程序,而对于通用规范中未明确筛选要求的元器件类别,各个研制单位在实际的生产筛选中存在筛选项目不一致等问题,不利于我国军用电子元器件质量工作的开展。因此,针对单片集成电路、半导体分立器件、混合集成电路、微波电路及组件、真空电子器件、通用元件、光电子器件、机电元件及组件、特种元件和电子元器件封装外壳等10大类电子元器件,按类别统计、分析、梳理了现有通用规范/总规范中的筛选要求,以期为后续标准的修订、完善提供一定的指导与借鉴。

内核页表隔离对×86架构处理器性能影响评测

针对内核页表隔离(KPTI)技术会影响×86架构处理器的性能的问题,采用不同的基准测试程序对不同的×86架构处理器进行了性能测试,提出了一种基于加权的处理器综合性能评价方法,从底层接口层及系统应用层两个层面评价了KPTI技术对×86架构处理器性能的影响,并比较了基于算术平均和基于几何平均评价方法的不同。通过计算得知,针对"熔断"漏洞的KPTI修复技术会对×86架构处理器的底层接口读写层造成不超过40%的性能损失。此外,采用几何平均的处理器综合性能评价方法相比算术平均会造成更大的性能损失。

高温烘烤对缓解硅铝材料氦气吸附程度影响研究

为了有效地缓解铝硅材料表面的氦气吸附,保证微波器件密封试验的有效性,针对目前应用得最普遍的去除吸附氦气的方法——高温烘烤法,分析了其缓解氦气吸附的机理,基于Howl-Mann方程研究了高温烘烤对硅铝材料真实漏率的影响;同时分析了不同烘烤温度、不同烘烤时间对缓解硅铝材料表面氦气吸附程度的影响,为研制单位开展密封试验提供了指导,有助于提升国产微波器件封装的质量可靠性。

声表器件质量管理与质量风险相关性分析

声表面波器件因体积小,质量小,信号处理简单,适于批量生产及可靠性高等优点,在雷达、通信、导航和电视等领域有着广阔的应用前景。目前,我国声表面波器件产品检验合格率相对偏低,质量不高,制约了整个行业的发展。该文通过分析电子元器件质量管理要素与质量风险间的相关性,提出了一种能够通过评价电子元器件质量管理水平预测其质量风险的方法,为声表器件研制企业改善产品质量风险提供了借鉴与参考。

固态微波器件防自激测试夹具研究

固态微波器件能够实现微波功率的发射、放大、控制和接收,在移动通讯、雷达等领域有着重要的应用。但是固态微波器件在实际测试中易发生自激振荡,影响其正常工作,甚至会造成永久性的损坏。而良好的测试夹具设计可以有效防止自激振荡现象的发生。因此本文通过分析固态微波器件自激振荡的产生机理,研究制定自激振荡的有效消除措施,提出了固态微波器件防自激测试夹具设计准则,并选取典型GaN微波功率晶体管开展夹具研制加以验证。器件多次重复测试均未发生自激振荡,而且测试结果一致性较好,表明形成的固态微波器件防自激测试夹具设计准则合理可行,能够有助于实现固态微波器件性能参数的精确测试,支撑研制单位的工艺改进和质量提升。

SoC系统级测试研究综述

该文首先阐述系统级测试的必要性、难点和优缺点。基于此,调研SoC系统级测试的主要研究内容,具体包括:SoC系统级测试的软硬件验证,SoC系统级测试的系统板建模和SoC系统级测试的测试策略。然后,把SoC系统级测试分为基于结构的SoC系统级测试和基于功能的SoC系统级测试,介绍其主要内容和实现方式。最后,分析SoC芯片内部结构,并归纳常用的测试项目和测试过程。文章总结影响SoC系统级测试的各种因素,为设计更好的SoC系统级测试方案提供参考。

功率放大芯片红外热分析探讨

准确地测试GaAs或GaN基功率放大芯片的沟道温度对于此类器件的热设计、性能评价和可靠性评价具有极其重要的意义。选取了一款GaAs基功率放大器芯片为研究对象,在不同的工作条件下采用连续、高速探头测试其沟道温度,并分析对比了不同测试方法下的测试结果。研究结果可为功率放大芯片在热分析和热阻测试时测试方法的选择提供参考。

光电耦合器件低频噪声特性与可靠性老化研究

在宽的输入偏置电流范围条件下,开展了光电耦合器件低频噪声特性测试与功率老化和高温老化的可靠性试验研究。结果表明,光电耦合器件的低频噪声主要是内部光敏晶体管1/f噪声,并随输入偏置电流的增大呈现先增大后减小的规律,这与器件的工作状态密切相关。功率老化试验后,高输入偏置电流条件下的低频噪声有所增大,这归因于电应力诱发的有源区缺陷。高温老化试验后,整个器件线性工作区条件下的低频噪声都明显增大,说明温度应力能够更多地激发器件内部的缺陷。相对于1/f噪声幅度参量,低频噪声宽带噪声电压参量可以更灵敏准确地进行器件可靠性表征。

基于定时截尾的变压器加速寿命试验方法

从变压器的工作原理出发,分析其主要失效机理,提出了变压器恒定应力加速寿命试验方法,并选择某款单相表电源用变压器进行验证。在500h定时截尾试验后变压器未出现失效,利用χ^(2)函数,可以推出该款变压器在90%的置信度水平下,正常工作寿命下限为3.6年。

AEC-Q100 H版标准规范解读

我国汽车工业的繁荣离不开完善的汽车标准体系,推动标准实施能够有效地提升汽车产业的整体水平和竞争力,促进汽车行业的可持续发展。目前我国汽车芯片相关标准规范缺失,行业主要依据国外AEC-Q系列标准。其中,汽车集成电路芯片部分归属于AEC-Q100规范,该标准自发布至今已更新了9次,内容逐渐地臻于完善。按照其主要的修订内容、测试项目和附录内容的顺序,简要地概述了AEC-Q100规范的内容。期望通过对AEC-Q100的内容的解读,增强行业对该规范的理解和认知。

汽车“缺芯”的挑战与机遇

受全球“缺芯”危机影响,我国汽车产业正面临着严峻的芯片短缺局面,汽车产销量受到严重的影响,但同时“缺芯”危机也为我国建立自主可控汽车芯片供应链提供了契机。通过梳理我国当前汽车芯片产业现状,分析汽车芯片短缺原因,探讨汽车芯片短缺对我国的挑战与机遇;并针对目前我国汽车芯片产业发展存在的问题提出了对策与建议。