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微电子器件真空热特性及可靠性试验

文章出处:www.riukai.cn   责任编辑:瑞凯仪器   发布时间:2020-10-21 09:12:00    点击数:-   【

随着电子技术的发展微电子器件和集成电路的性能不断提高体积不断缩小,为其在航空航天和舰载武器装备中的应用带来了极大的方便。但是由于其工作中高功耗、自升温以及真空环境,其可靠性受到了严重的影响。而由于航天装备的特殊性,器件的失效必然会引起整个系统的非正常工作。因此对微电子器件和集成电路在真空环境下的热特性及可靠性进行研究分析就显得尤为重要。针对以上问题,对真空环境下微电子器件和集成电路的热特性进行了实验分析,同时对微电子器件VDMOS的可靠性和失效机理进行了深入的研究,为微电子器件的制造、应用及其后端热设计提供了参考数据。主要应对以下三个方面进行研究:

一、由于功率器件的发热量较为显著,真空环境对其散热的影响较为严重因此为反映微电子器件及IC的真空热特性,通过对功率器件调研,对BJD、VDMOS、集成开关电路、CMOS集成电路及CPU的真空下表面温度进行了测试,得到由于真空环境中热传导和热对流作用的减弱,功率器件和集成电路真空下的表面温度较大气下都有明显的升高,且利用本实验室光电器件特性测试仪对的管芯温度和热阻进行测试,得到其在真空环境下管芯温度和热阻与大气下的差别从而为微电子器件和集成电路在航天领域的应用提供了参考数据。

二、基于对真空环境中微电子器件和集成电路热特性的研究,同时分析了散热片、热沉对微电子器件散热的影响,得到散热片不仅对微电子器件的散热起到了很好的热传导及热辐射作用,而且由于其较大体积具有的热容量亦较大因此对微电子器件的散热起到了积极作用。从而为微电子器件后端的热设计提供了参考数据。

三、基于对模型的研究,利用恒定应力加速寿命试验对微电子器件的可靠性进行了评价得到导通电阻、漏源输出电流、漏源截止漏电流的动态退化曲线确定出失效敏感参数为漏源输出电流并利用最好线性无偏估计法求出其寿命、失效激活能等可靠性评价指标对试验中的失效样管进行简单的失效分析,发现栅极损伤是引起其失效的主要原因从而为其制造及应用提供了参考数据。

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