集成电路静电损伤的失效分析

静电损伤双极肖特基ＴＴＬ接口电路，失效的隐蔽性很大，对高可靠的电子设备固有可靠性带来了潜在性的危害。通过对静电损伤失效的接口集成电路的失效分析，系统地介绍了静电损伤的机理、失效分析技术、静电分布和防静电措施。     

宇航大规模集成电路保证技术的现状和发展展望

<正>一、引言大规模集成电路一般指FPGA、SoC以及大容量SRAM等集成度相对较高的集成电路。大规模集成电路涉及多方面的新技术、新材料、新工艺,这些新技术的使用,引入了新的失效机理和失效模式,给大规模集成电路保证技术提出了新的挑战。特征尺寸进入深亚微米后,热载流子注入(hot carrier injection,HCI)、负偏压温度不稳定性(negative bias temperature     

星载数字电子设备的辐射加固技术(一)

对国外星载电子设备特别是常用的ＣＭＯＳ器件在空间环境下的抗辐射性能进行大量调研和长期跟踪，在此基础上总结了国外近年来对大规模集成电路辐射失效机理的研究成果，对比了各种器件工艺集成电路的抗辐射性能，重点分析了星载电子系统总剂量辐射损坏、单粒子翻转和单粒子锁定机理，针对这三种由空间辐射引起的星载电子系统失效这一特殊问题，分别介绍了国内外行之有效的辐射加固技术，最后提出了设计星载电子系统的一些建议。     

国产二次集成电路的主要失效模式及分析

在总结了国产二次集成电路的主要失效模式的基础上，分析了其产生的原因，并针对反映的生产和使用中的问题提出了切实可行的建议。     

国内外混合集成电路生产与选用要求对比分析

分析了欧洲标准,美军标及我国军用标准对混合集成电路内部元器件的检验和评价要求。对NASA,欧洲等国外宇航机构对混合集成电路的要求进行了对比分析,提出了我国宇航用混合集成电路要求的建议,对建设我国宇航用元器件标准体系提供借鉴。     

集成电路选用趋势研究

以新型号设计所选用的集成电路(核心的数字及模拟集成电路)为依托,选取集成电路的特征参量并进行型号规格的合并,特征参量的提取,对参量逐一统计分析,通过量化分析,提出航天产品选用集成电路的趋势与对策.     

航天器共因失效分析与预防初探

简要介绍了共因失效相关概念及分析方法,通过共因失效案例分析,对航天器如何开展共因失效分析以及如何预防共因失效进行了初步探讨,提出了航天器开展共因失效分析的定性和定量方法以及预防共因失效的措施。     

抑制CMOS集成电路可控硅效应的措施

ＣＭＯＳ集成电路以其功耗低、温度特性好、抗干扰能力强、成本低等优点在空间电子设备和军用电子产品中被广泛应用，特别适用于航天设备、人造地球卫星和核试验条件下工作的装置。但ＣＭＯＳ集成电路有一个致命的弱点，即可能产生锁定效应（也称作可控硅效应），它是ＣＭＯＳ集成电路所特有的失效模式。目前，国内外生产厂家都尚未找到抑制ＣＭＯＳ集成电路定效应的有效办法。因此，只有在电路设计时采取必要的措施以防止锁定效应的     

航空航天用CQFP封装复杂集成电路振动夹具优化设计

针对航空航天对复杂集成电路振动试验的严酷条件以及芯片封装的复杂特性,文章以某航空航天用CQFP228封装复杂集成电路振动夹具设计为实例,采用基于ANSYS Workbench软件的拓扑优化和多目标遗传算法（MOGA）对振动夹具进行结构设计优化,并对夹具结构进行扫频振动及随机振动响应仿真分析,最后通过试验证明了夹具设计的有效性及合理性,有效解决了集成电路夹具设计中容易出现的试验共振、动态响应差和夹具质量过大等问题。     

元器件工艺环节中静电失效案例

结合两个失效分析案例,阐述了其中元器件因静电损伤而导致整个系统功能失效的原因及分析过程,并对实际工作中静电敏感器件的设计、防护、工艺控制、使用等提出建议。     

宇航用球栅阵列器件装联可靠性评价方法初探

针对球栅阵列(BGA)器件装联可靠性问题多发的现状,对常见宇航用BGA器件的结构及可靠性问题进行分析总结,并提出了一种基于失效物理的宇航用BGA器件装联工艺可靠性评价思路。通过案例分析,结合构成器件的元件和材料的典型特性,获得BGA器件常见失效模式及失效机理;并针对典型失效模式及机理选取疲劳寿命模型进行建模及仿真,依据Coffin-Manson的疲劳失效物理模型及其修正模型,得到工作寿命和试验寿命的预估结果;结合现有检测手段,综合考虑寿命预估结果,提出装联工艺可靠性评价试验项目,建立可靠性考核试验流程;基于国内外现有标准判据确定参考依据,综合考虑不同型号及应用环境的工作应力差别,提出BGA器件的可靠性分级评价量化准则。     

美国电子元器件核加固综述

一、电子元器件核加固的重要性和美国导弹核武器的核加固情况导弹核武器电子系统采用的大量电子元器件,尤其是半导体器件和集成电路,在核环境下特别脆弱,性能明显退化,甚至完全失效,导致武器系统发生故障或损坏。一个未经核加固的洲际弹道导弹如遇到外大气层     

月球钻取采样钻头结构参数对力学性能的影响

基于对螺旋钻头的输出月壤阻力、驱动力矩及月壤失效区的分析,建立了钻头的力学模型,该模型综合考虑切削具内外侧面与月壤之间的压力及摩擦力,考虑月壤侧向失效面的面载荷对钻头切削具周向力矩、总功耗及月壤失效距离的影响,数值仿真与试验结果校验了模型的正确性。在数值仿真过程中采用深层月壤本构关系的Mohr-Coulomb模型,使仿真更加符合月壤内摩擦角大于22°的真实情况。利用该模型分析并获得了钻头结构参数对切削具功耗和失效距离的影响规律,以钻头功耗最小为优化目标,用遗传算法对钻头结构参数进行了优化,优化结果降低了钻探过程中的烧钻风险。可为钻取式自动采样机构的钻头设计提供理论依据。     

宇航抗辐射加固集成电路技术发展与思考

宇航抗辐射加固集成电路是航天工程的核心基础技术。长期以来,美欧等国家对抗辐射加固集成电路持续支持并严格禁运,宇航集成电路的发展和自主可控是我国向航天强国迈进的关键核心基础之一,受到国家的高度重视。本文总结了宇航抗辐射加固集成电路发展特点和我国发展现状,分析了未来宇航抗辐射加固集成电路的发展需求,探讨了未来需要重点关注的3个技术方向,即软加固的天算芯片、高压功率器件加固和单粒子效应仿真。     

基于性能退化的失效阈值变化速率对产品可靠性的影响

性能退化分析是一种有效弥补数据不足的可靠性评估方法。采用线性变化过程描述机械产品的性能退化过程,考虑产品受极值冲击和运行冲击的情况,分析性能退化过程对突发失效的阈值影响。基于变失效阈值的性能退化过程和变失效阈值的冲击过程,建立突发失效和性能退化失效同时存在下的竞争失效可靠性模型。结合实例对可靠性模型进行分析,结果表明:若采用定失效阈值,忽略失效阈值的变化,产品的可靠度会被高估;在一定范围内,机械产品的可靠度随着失效阈值变化速率的增大而下降,随着性能退化量的变大而提升。     

电磁脉冲对电子设备的耦合效应试验研究

大规模和超大规模集成电路(LSI/VLSI)在飞行器中得到了日益广泛的应用,有效减小了电子设备的体积、增强了飞行器系统的性能,但同时给系统抗电磁脉冲(EMP)辐射效应的可靠性带来了一定的风险.通过对飞行器进行EMP耦合途径分析,本文给出了电磁脉冲环境耦合到电子设备内部集成电路上的主要途径,并通过针对典型的CPU板进行的电磁脉冲辐照试验,证明CPU抗EMP耦合的能力弱于存储器及其它集成电路,得到了CPU板电磁辐照导致"死机"场强的临界值.     

基于金刚石氮–空位色心的微波磁场成像技术的可靠性研究

相对于单片微波集成电路（MMIC）芯片的设计与制造工艺发展,芯片的测试与失效分析研究进展缓慢。文章首先调研了基于金刚石氮–空位（NV）色心的高空间分辨率微波磁成像应用及通过磁成像技术反演电流分布的技术进展;继而进行了基于NV色心系综微波磁场成像技术的MMIC热态可靠性研究。结果表明：利用基于金刚石NV色心的微波磁场成像技术,对毫米波微波芯片表面的二维矢量场进行高空间分辨率、高灵敏度的快速成像与重构,可以采集芯片在正常和非正常工作状态下的磁场成像信息;进一步对微波芯片内部的信息进行反演重建,可以实现芯片内部故障点的精确定位诊断和潜在故障点排除。所做研究有望为芯片设计、生产、测试提供可靠性诊断。     

两起失效分析在质量问题归零中的运用

通过对失效分析工作的粗浅讨论，以及通过对两起质量问题归零过程的元器件、原材料失效机理的剖析．阐述了失效分析在质量问题归零过程中的作用。     

航天产品共因失效分析流程

主要针对共因失效产生的原因及共因失效分析的开展时机、实施流程、跟踪报告表格格式等做了说明，为在航天型号内开展共因失效分析提供了指导。     

高温SiC器件及其集成电路在空间电子领域应用展望

金星、火星等行星空间探索对航天器电子学系统耐高温、抗辐照、抗腐蚀性等提出了严峻挑战。极低温电子学和高温电子学是近年来深空探索中的强烈需求。文章主要阐述高温SiC集成电路的起源,数字、模拟和功率IC的发展历程和研究现状。重点综述分析了高温SiC集成电路设计方法和流片验证的两条技术途径：首先,基于多层外延制造工艺的BJT器件单元及其双极集成电路;其次,基于离子注入掺杂工艺的互补单元及其CMOS集成电路。在此基础上还进一步介绍了高温SiC传感芯片、BCD功率IC及功率模块的应用可靠性验证。目前国际研究现状展示了SiC BJT和CMOS IC研制中大学学术界和半导体企业界的协同创新格局。最后展望了其在深空探索中的潜在应用及其面临的挑战性。本综述对国内研制空间环境用宽禁带半导体SiC高温集成电路及其电子学系统具有借鉴价值。