电子元件失效分析及技术发展论文

本科毕业论文 时间:2018-01-19 我要投稿

  电子元件失效分析及技术发展论文【1】

  电子元件可靠性工程的一个重要组成部分就是失效分析,它要借助各种分析方法和一次次的检测以确定电子元件失效的原因,找到使电子元件失效率降低的可行性方案。

  因为失效分析的难度越来越大,有时需要使用一些先进的科学仪器设备,但这会增加很多成本,以下介绍一些简单的、低成本的分析方法和失效分析的思路以及技术发展。

  【关键词】电子元件 失效分析 技术 发展

  1 失效分析的常用方法

  1.1 拔出插入法

  拔出插入法是监视将组件板上的电子元件拔出又插入的过程,通过监视判断故障是否发生,确定失效的具体部位。

  这种方法看似操作简单,但拔出插入法不一定有效,因为有时会存在特殊情况,例如焊接不牢和接触不良,这些因素会使技术人员产生错误的判断,影响下一步分析的实行。

  1.2 感官辨别法

  感官判断法就是通过人体的一些感官判断是否故障。

  包括眼睛观察电子元件外形是否正常,手触摸电子元件判断电子元件的温度、软硬程度等,鼻子嗅电子元件的味道是否正常,耳朵倾听电子元件的声音判断电子元件工作过程中发声是否正常。

  感官辨别法的优势是操作简单,节约成本,但要求工作人员有丰富的经验,并且技术人员的判断容易受到环境和感官敏感程度的影响。

  1.3 电源拉偏法

  电源拉偏法就是将正常电源电压升高或降低,使器件的工作处于异常状态,从而使损坏的电子元件将故障或薄弱环节暴露,以此确定故障电子元件的的位置。

  但是电源拉偏法通常适用于器件工作较长时间后造成的故障或是电压波动造成的故障,而且不管是拉高电源还是拉低电源都对电子元件会产生一定的破坏性,会对器件造成一定的损伤,操作不慎就会使器件完全损坏。

  1.4 换上备件法

  换上备件法就是将怀疑有问题的那个电子元件取下,换上一个新的、合格的备件,如果换上后,整个器件工作正常,说明换下的电子元件是有问题的,如果没有正常工工作则说明有问题的电子元件不是换下的电子元件。

  这样通过一次次的换上备件法可最终确定器件的故障部分。

  但这种方法的缺陷之一是耗时长,操作不便。

  2 失效分析的思路

  失效分析不仅受技术的限制,还收思路的影响。

  为了对电子元件进行准确有效的分析,清晰的思路是必备的。

  一般情况下,电子元件的失效分析思路有以下几步:(1)确定电子元件是否失效。

  (2)从失效的现象入手,运用理论分析确定某些可能失效的电子元件。

  (3)确定排除疑点的方案,对可能失效的电子元件一个个分析。

  (4)通过实践,运用分析方法找出失效的电子元件。

  (5)结合理论,分析失效可能存在的原因。

  (6)用分析方法进行检验找出失效的电子元件。

  (7)针对电子元件失效的原因提出可行性的建议。

  (8)用大量实验检验建议是否有效。

  (9)通过对进一步的实验结果进行分析找到更可行、更合理的方案。

  3 失效技术挑战

  电子元件的发展中最有代表性的产品就是集成电路,未来的集成电路必将向更精细,更精密,更复杂的方向发展,但现有分析技术已经不能适应集成电路的发展。

  随着集成电路的发展,分析技术必须实现相应的发展速度才能适应它的变化。

  3.1 失效定位与电测

  失效定位是通过各种各样的分析方法一步步缩小电子元件故障的范围,并最终确定失效的具体部位。

  如果是对集成电路进行失效分析,可以将范围从整个电路板缩小到某个范围更小的部分,通过进一步的分析、判断、试验,最终确定失效的具体位置。

  但是未来的集成电路是朝着规模更大,精细度越高的方向发展,这会使失效定位变得越来越困难。

  3.2 系统级芯片

  失效分析的另一个难题就是系统级芯片。

  随着科技发展,集成电路的电路也会变得越来越复杂,晶体管数量越来越大,互联层的数量也变得越来越多使得失效分析越来越困难,同时由于一般的系统级芯片的频率都较高,要想使电子元件故障再现,通过系统级芯片是难以实现的。

  3.3 新材料处理

  失效分析中至关重要的一步是物理分析,对物理分析影响较大的是金属化层,传统的金属化层材料,如二氧化硅、氮化硅、铝等都已经找到相应的处理方法,分析技术已经发展得较为成熟。

  但随着集成电路的快速发展,越来越多的新材料也被应用在集成电路上,同时因为新材料的应用,技术人员对新材料的相关属性并不了解,这使新材料的处理面临着难题。

  电子设备提高其可靠性是通过不断与失效作斗争实现的,通过对电子元件进行失效分析,研究失效原因,找到失效的原因,发现电子元件本身存在的缺陷,针对电子元件自身缺陷进行工艺上的改良,使电子元件的可靠性得以提高,最终使电子设备和电子系统运行正常,某种程度上也会使电子设备或电子系统的寿命增加。

  4 结语

  随着科技的发展,对电子元件的失效分析技术发展的也也越来越快,很多都使用到高科技产品进行失效分析,例如光学显微镜分析技术、红外分析技术、声学显微镜分析技术、液晶热点检测技术、光辐射显微分析技术、微分析技术等。

  但传统的分析方法仍然有它自己的优势,在依赖高科技产品进行分析的同时也要注重传统分析方法及技术。

  参考文献

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  [2]武金锋,万传波,徐皓,毛玉鹏.角度传感器失效分析及工艺控制[J].仪表技术与传感器,2013(04).

  [3]张军,陈铮,唐建锋,刘超.DC/DC模块输入端电压反加后的影响分析[J].电子设计工程,2012(03).

  [4]付军.安富利公司电子元件部推出的“未来之家”在2004中国数字家电展览会上抢尽风头[J].集成电路应用,2005(01).

  [5]何小龙,吴先献.对电子元件质量监督抽查结果的综合分析[J].电子产品可靠性与环境试验,2000(06).

  电子元件产品开发与市场发展趋势【2】

  [摘 要] 中国电子元件需求形势良好。

  市场前景非常广阔,汽车电子、PDA、互联网应用产品、机顶盒等产品的迅速启动及飞速发展,将极大地带动中国电子元器件市场的发展。

  [关键词] 电子元件 市场前景 发展趋势

  电子元件主要包括电阻器、电容器、电感器、变压器、波器、天线等是一大类重要的电子信息产品。

  电子元件与电子器件共构成电路的核心部分,是各类电子信息产品基础。

  电子元器件属于电子信息产业的中间产品,介于电子整机行业和原材料行业之间,其发展的快慢、所达到的技术水平和生产规模,不仅直接影响着整个电子信息产业的发展,而且对发展信息技术,改造传统产业,提高现代化装备水平,促进科技进步都具有重要意义。

  未来5年~10年,我国的电子元件市场将出现高速增长。

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