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干货 半导体器件可靠性与失效分析
发布时间:Tuesday 17th of September 2024 03:54:40 AM 来源:AYX在线 作者:ayx最新官网下载

  完成某一电子、电气和机电功能,并由一个或几个部分构成而且一般不能被分解或不会破坏的某个装置。

  在电子线路或电子设备中执行电气、电子、电磁、机电或光电功能的基本单元,该基本单元可由一个或多个零件组成,通常不破坏是不能将其分解的。

  元件:在工厂生产加工时不改变分子成分的成品,本身不产生电子,对电压、电流无控制和变换作用。

  器件:在工厂生产加工时改变了分子结构的成品,本身能产生电子,对电压电流的控制、变换(放大、开关、整流、检波、振荡和调制等),也称电子器件。

  电迁移,热载流子效应,与时间相关的介质击穿(TDDB),表面氧化层缺陷,绝缘层缺陷,外延层缺陷

  指借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用,将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。具有真空密封管壳和若干电极,管内抽成线帕。有些在抽出管内气体后,再充入所需成分和压强的气体。广泛用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗等领域。

  自20世纪60年代以后,很多真空电子器件已逐步为固态电子器件所取代,但在高频率、大功率领域,真空电子器件仍然具有相当生命力,而电子束管和光电管仍将广泛应用并有所发展。[1]真空电子器件里面就包含真空断路器,真空断路器具有很多优点,所以在变电站上应用很多。真空断路器已被快易优收录,由于采用了特殊的真空元件,随着近年来制造水平的提高,灭弧室部分的故障明显降低。真空灭弧室无需检修处理,当其损坏时,只能采取更换。真空断路器运行中发生的故障以操作机构部分所占比重较大,其次为一次导电部分,触头导电杆等。

  将一个或多个IC芯片用适宜的材料封装起来,并使芯片的焊区与封装的外引脚用引线键合(WB)、载带自动焊(TAB)和倒装焊(FC)连接起来,使之成为有功能的器件或组件,包括单芯片组件SCM和多芯片组件MCM两大类

  将二极封装产品通过选层、互连插座或柔性电路板与母板连接起来,形成三维立体封装,构成完整的整机系统(立体组装技术)

  由于MOS管存在寄生晶体管效应(CMOS管下面会构成多个晶体管,它们自身可能构成一个电路),若电路偶然出现使该寄生晶体管开通的条件,则寄生电路会极大影响正常电路的动作,使原MOS电路承受大于正常状态很大的电流,可使电路迅速烧毁。闩锁状态下器件在电源与地之间形成短路,造成大电流、过电应力和器件损坏

  栅极电压Vg小于漏极电压Vd时,栅极绝缘膜下的沟道被夹断,漏极附近电场增高;源极流经此区的电子成为热电子,碰撞增多---漏极雪崩热载流子;注入栅极二氧化硅膜中,使其产生陷阱和界面能级,阈值电压增加,氧化层电荷增加或波动不稳,器件性能退化(6)与时间相关的介质击穿(Time Dependent DielectricBreakdron)击穿模型:I/E(空穴击穿),E(热化学击穿)I/E模型:电子穿越氧化膜®产生电子陷阱和空穴陷阱+电子空穴对®空穴隧穿回氧化层,形成电流®空穴易被陷阱俘获®在氧化层中产生电场®缺陷处局部电流不断增加,形成正反馈®陷阱互相重叠并连成一个导电通道时,氧化层被击穿。E模型:热动力学过程,处于热应力和外加电场下的偶极子相互作用破坏了Si-O键而产生击穿。3、电化学失效•金属迁移----从键合焊盘处开始的金属枝晶生长,是一金属离子从阳极区向阴极区迁移的电解过程。现象:桥连区的泄漏电流增加,甚至短路迁移离子:Ag,Pb,Sn,Au,Cu预防银迁移的方法:使用银合金;在布线布局设计时,避免细间距相邻导体间的电流电位差过高;设置表面保护层;清洗助焊剂残留物•腐蚀出现条件:封装内存在潮气和离子沾污物本质:电化学反应


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