工艺与器件的可靠性分析ppt.ppt.ppt

高温老化试验电路有串联开关和并联开关两种试验电路。 串联开关试验电路又称环形计数器电路。特点是：把全部受试器件的输入、输出端串联起来组成一个环形计数电路。由于前级得输出就是后级的输出，即后一级就是前级的负载，从而无需外加激励信号和外加负载，所以设备简单，容易实现。缺点是任一级器件失效，整个环形震荡器中断工作，试验停止，直到更换失效损坏器件后，试验才重新开始。 并联开关试验的电路特点是：试验器件与激励电源并联，每个被试器件都能单独有外加开关电压驱动，每个被试器件的输出端都可结一个模拟最大值的负载，避免了串联老化时一个器件失效，整个试验停止的缺点。 高温动态老化试验条件： 在最高额定工作电压和最高额定温度下老化168 ~240小时，如军用器件可选择100~168小时，宇航器件240小时，而民用器件通常只用几个或十几个小时。 无源器件的老化：对电阻电容的等无源器件，通常彩玉偶那个高温老化，即 在电容器最高额定工作温度下施加额定电压，持续96~100h,剔除因介质缺陷导致的短路、击穿等。另外也能剔除电解液泄漏，对没有瑕疵的电容，也能因老化消除介质中的内应力使容量稳定。电阻的高温老化能剔除电阻薄膜缺陷等产生的失效。 产品鉴定和验收的可靠性试验 产品在初期研制可靠性评审通过后，就要进行试制性大批量生产，以考核设计文件、工艺设备和质量保证的可行性。以及原材料、试剂等的一致性、稳定性，暴露设计与生产中的问题，落实改进措施，为产品定型和正式生产创造条件。 产品从样品研制出来后，就进入了产品定型阶段。为了验证产品能否在规定的环境条件下达到规定的性能和满足可靠性要求，就必须做鉴定试验。而可靠性验收试验是指为了确定定型和批量生产的产品，能否在规定的条件下达到规定的性能和可靠性要求的试验。一般，验收试验不是每批产品都做，而是不定期的经常进行，检控产品质量的变化。 试生产中，通过工序检验、工艺筛选和逐批检验的产品，认为质量稳定时，可以按照GB5080-86，SJ2166-82，SJ2064-82的标准，制定可靠性鉴定和验收试验的方案。 可靠性试验的方案要避免走太宽松与太苛刻两个极端。对要求特别严格的航天产品、军品等，也要参考部标、国标和行业标准，如果有特殊的要求，必须特别设计，提高设计标准。 产品的例行可靠性试验由各单位的质量管理与检验部门完成。而外单位委托研制的产品验收，其验收标准往往主要由委托单位提出，并经生产单位和使用单位协商，而产品的验收可靠性试验要包含事先委托试验和现场测试等内容。可靠性试验的单位也可不在生产单位，而委托权威单位进行。 没经筛选的半导体器件的失效曲线如上图所示。表现为在早期失效期出现一个高失效的峰值，然后进入使用寿命期，失效率按正态分布的对数曲线缓慢下降，几乎没有损耗期，从正常使用直接损坏。 根据生产工艺或设备的不同，对同一设计对不同批次的产品可能出现优品或劣品，即长寿命、低分散和短寿命、高离散。所以即使正常生产，通常也必须做可靠性筛选。 可靠型筛选通常要对产品施加各种应力或采用特殊手段，尽可能地剔除早期失效产品，是挑选出的产品有高的使用寿命。在做筛选试验前，样品都经过全参数测试且全是合格品，理想的筛选是剔除所有劣品，保留所有优品。但实际上作不到，因为可靠性试验可能部分损坏优品。因此，可靠性试验的条件设定十分重要。 有效的筛选可以使器件的失效率，降低一到二个数量级不同的试验项目可以曝露不同的失效原因，必须根据不同的产品工艺、机构特点，选择不同的可靠性试验项目。 检查试验 显微镜检查、超声探伤试验、中子探 伤试验、声透激光扫描显微镜试验、 红外线非破坏性检查试验、 X射线检查试验 试验项目 密封性试验 液浸检漏试验、氦质谱检漏试验、 放射性示踪检漏试验、 温度试验 环境应力试验 震动加速度试验、离心加速度试验、 机械冲击试验、温度循环试验、 热冲击试验 高温存储试验 功率（电压）老化试验 寿命试验： 低应力试验