DC/DC模块中功率器件的寿命预计方法

模拟开关电源DC/DC模块内部电路为开关电源中的功率器件—垂直导电双扩散MOS(VDMOS)和肖特基二极管(SBD)—提供恒定电应力,并对其施加温度应力进行加速寿命试验。采用恒定电应力温度斜坡法(CETRM),对开关电源中功率器件VDMOS和SBD的可靠性进行评价;对其失效机理一致性进行分析,计算其失效激活能;并在失效机理一致的范围内外推正常使用条件下的寿命,为开关电源整体可靠性评价提供依据。     

基于阈值电压漂移的VDMOS寿命评价

随着DC/DC电源的快速发展,作为其中的开关管,VDMOS器件的可靠性一直受到关注.基于VDMOS阈值电压漂移的失效机理研究,对DC/DC电源上的VDMOS器件进行寿命评价;在135 ℃、150 ℃和165 ℃三种温度下进行加速老化试验,以阈值漂移量20 mV为失效判据,利用Arrhenius模型对试验结果进行分析,得到其失效激活能为1.18 eV,推算出其工作状态下的中位寿命特征值为4.0×105 h.分析认为,引起阈值电压漂移的原因主要是界面态电荷的积累.     

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.     

直流和脉冲工作的VDMOS可靠性试验

基于恒定电应力温度斜坡法(CETRM),对工作于直流状态和脉冲状态下的VDMOS功率器件进行可靠性研究,考察了器件阈值电压、跨导以及导通电阻的退化情况,得出在两种工作状态下均是跨导为失效敏感参数。在直流工作状态下,VDMOS失效激活能为0.57~0.68 eV,寿命为7.97×105~1.15×107h;在脉冲工作状态下,VDMOS失效激活能为0.66~0.7 eV,寿命为4.3×105~4.6×106h。对跨导的退化机理进行了分析。     

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。     

关于塑封VDMOS器件热点的研究

功率VDMOS器件作为新一代高压大电流功率器件兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点,广泛应用于各个领域。由于功率VDMOS的工作条件恶劣,在高温大电压的应用环境下失效概率较大。在所有的失效机制中,很大一部分是由于器件无法承受瞬间高压脉冲,致使器件芯片烧坏失效。表现出的是在芯片某处产生一明显的烧穿点即所谓的"热点"。这里主要介绍了塑封VDMOS器件进行单雪崩能量测试过程和实际应用中不良品产生热点的原因,从二次击穿的角度对其进行理论解释并提出一些改进措施。     

基于失效机理的半导体器件寿命模型研究

为了探讨不同失效机理对元器件寿命的不同影响.文中分析了半导体器件的三个主要失效机理(电迁移、腐蚀和热载流子注入)的影响因素及寿命模型,并通过具体数据计算分析了加速因子对不同状态下半导体器件寿命所产生的影响.     

节能灯功率管失效机理分析

功率器件的质量对节能灯的寿命起关键作用，从理论分析入手，对其失效机理进行分析。     

L波段Si微波脉冲功率晶体管射频加速寿命试验

Si微波功率器件应用十分广泛,其可靠性直接影响使用设备的性能.以L波段Si微波脉冲功率晶体管为例,提出了一种基于Arrhenius模型的Si微波功率晶体管可靠性寿命评价方案.采用L波段Si微波脉冲功率晶体管在射频脉冲工作条件下(f=1.3 GHz,Pin=40 W,TW=150 μs,D=10%)进行了壳温为200℃的高温加速老化试验,应用Arrhenius模型对试验结果进行了分析和计算.推导得出了L波段Si微波脉冲功率晶体管在室温(25 ℃)工作条件下的平均寿命为6.2×106 h.     

浅析液态铝电解电容器的失效机理及可靠性

简述了液态铝电解电容器的结构与制造工艺流程,归总了其失效模式。从制程和应用两个方面﹐探讨了液态铝电解电容器的失效机理及导致原因。使用环境温度及纹波电流是影响液态铝电解电容器寿命的主要因素,文中阐述了温度及纹波电流影响寿命的机制。应用Arrhenius方程的形式描述了液态铝电解电容器的寿命估算方法。     

竞争硬故障与软故障失效模式产品的可靠性分析

根据系统可靠性理论，考虑到硬故障和软故障两种竞争失效模式对产品失效的影响，对传统的可靠性分析方法进行了扩展。研究了满足硬故障和软故障竞争失效规则的产品可靠性函数和失效率函数。并通过不同的失效模式之间的关系。得到产品在不同的硬、软故障模式下的失效分布函数。另外还给出一个简单的算例来说明该分析方法的应用。该分析方法可能更符合机电产品的失效规律。     

VLSI塑料封装失效分析与控制方法研究

塑封VLSI由于其固有的弱点,在应用过程中封装失效成为其重要的失效模式之一。通过大量的塑封VLSI失效分析实践,针对VLSI塑料封装失效,进行了快速定位技术的研究,总结出一套简化的失效分析程序。同时从引起塑封VLSI封装失效的根本原因入手,探讨了避免塑封VLSI封装失效的控制方法。     

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。     

元器件失效分析在整机行业中的作用

本文介绍电子元器件失效分析的方法及其作用，以具体的案例阐述了元器件失效分析在整机可靠性提高中，在界定元器件缺陷及元器件使用不当中的作用。     

国产光电耦合器主要故障模式和失效机理

通过对 6种型号 2 0多只国产光电耦合器失效样品的失效分析 ,分析研究了国产光电耦合器的 6种主要故障模式及其失效机理     

GaAs PHEMT器件的失效模式及机理

归纳了GaAs PHEMT器件的几种常见失效模式,并从6个方面分析了PHEMT器件的失效机理:热电子应力退化、氢效应、2DEG结构退化、欧姆接触退化、肖特基接触退化和电迁移.     

可靠性预计及其发展趋向

可靠性预计方法作为设计手段 ,为设计提供决策依据。但是 ,随着科技的进步和电子元器件设计制造工艺水平的提高 ,电子元器件的种类和可靠性水平迅速提高。分析了传统可靠性预计方法所面临的问题 ,指出了可靠性预计的发展趋向。     

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.     

TDICCD相机成像系统片式电阻失效分析

为了判断TDICCD相机成像系统在温度循环试验中出现的故障原因,通过故障模式影响及危害性分析,建立了故障树。经排查分析和测试,判断故障部位是地址线表面贴装片式电阻。元器件可靠性中心通过电测和DPA,对该片式电阻进行了失效分析。检查结果表明,该片式电阻是由使用过程中的异常外力造成片式电阻器端电极局部脱落,并排除了该器件存在批次性缺陷的可能。异常外力的来源是电装操作人员在返修过程中焊接时间过长,热应力导致片式电阻器端电极局部脱落。改进措施为严格控制片式电阻焊接时间小于2s。该故障定位准确,机理清楚,经试验验证,措施有效。     

多层瓷介电容器失效模式和机理

系统介绍了开路、短路和电参数漂移这三种主要的MLCC失效模式,以及介质层内空洞和电极结瘤、介质层分层、热应力和机械应力引起介质层裂纹、其他微观机理等五种主要的失效机理。针对MLCC的失效分析技术,从生产工艺和使用设计上提出了预防MLCC失效的措施。