微系统电子产品宇航应用的保证要求
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ＮＡＳＡ、ＥＳＡ设 有专 门 的微 系 统 电 子产 品 的管 理 部 门 ．对 型 号 用 微 系统 电子 产 品 进 行 统 一 的管 理 ； 设 置 专 门 的 组 织 机 构 ， 例 如 ： ＮＥＰＰ、 ＮＥＰＡＧ． 以此 来 强 化 产 品保 证 技 术 的 研 究 和 保 证 的实施 。重点 研究 封装 可靠性 评 价 和纳米 器件 的失 效 机 理等
电子 产 品 可 靠 性wk.baidu.com与 环境 试 验
２０１６在
由飞行 和模 块 化航 天 器等 内容 的 “Ｆ６计 划 ”．其新 型卫 星 均采 用 了模块 化 和组 合 的概念 ：欧洲则 利用 微 系统 电子 产 品技术 来 改变 欧洲 电子 产 品的技 术现 状 。例 如 ：ＥＳＡ 航 天 电 子 系 统 开 放 式 接 口 架 构 ＳＡＶＯＩＲ．可 以说 就是 一 种 基 于 欧洲 电子 产 品标 准 化 需 求 的典 型应 用
所 谓 微 系统 电子产 品的支 撑技 术 ．包括 微 系统 综 合集 成技 术 、总 体规 划 与设 计技 术 、大规 模集 成 电路设 计技 术 、制 造技 术 、测试 技 术 和集成 封装 技 术 ，以及 新材 料 、新工 艺 和新 技术 的可 靠性 保证 技 术
１ 国 内外 技 术 发 展 现 状
欧洲 高度 重视 产 品性能 的验证 与评 估 ．为 了解 决微 系统 电子产 品的可 靠性 问题 ．必须 掌握其 失 效 机理 。建立 适 合宇航 应用 的保 证方 法 欧洲开 展 了 微系 统 电子产 品 的质量保 证研 究工 作 ．包括新 产 品 评价 鉴定技 术 、产 品成熟 度评 价技 术 、产 品失 效模 式 和 失 效 机 理 研 究 ，取 得 了 一 定 的成 果 。 例 如 ： ＳＴ公 司采 用 ６５ ｎｍ ＣＭＯＳ技 术进 行 ＡＳＩＣ研制 ．针 对 ＨＣＩ和 ＮＢＴＩ失 效 机理 ．开 展 了系统 应用 可靠 性 设 计方 法 的研究 ［ ：针对 复杂 的制 造过程 ，开 展 了 有关 应用 制造设 计方 法 的研究 ．拟 通过研 究建 立相 应 的流程 和方 法 ．从 而全 部地 覆盖 可靠性 问题 。 １．１．３ 中 国
美 国系统 均衡 发展 微 系统 电子产 品 的各项 支撑 技 术 为 了保持 军 事优 势地 位 。美 国收购 了国际上 先 进 的微 电子设 计公 司和最 先进 的芯片生 产线 。美 国 国防部 资助 了 国防部 等下 属 ８家机 构开 展 先进微
电子器 件 的原 型 研制 和 批量 生 产 ．开 展 “信得 过 ” 集 成 电 路 战 略 ， 为 国 家 安 全 和 国 防 提 供 保 证 ： ＤＡＲＰＡ 联 合 ＮＡＳＡ、Ａｅｒｏｓｐａｃｅ等 机 构 和部 门成立 了 “高 可 靠 电子 产 品 中 心 ”．专 门 开 展 纳 米 级 器 件 可 靠 性 相 关 技 术 研 究 ［２１：ＮＡＳＡ成 立 了 ＮＥＰＰ和 ＮＥＰＡＧ机构 ．针 对 空 间应 用 的需 求 ．重 点 开展 纳 米 级 器件 可靠 性 、先进 封装可 靠性 等研究 工作 上 述各 项技 术协 调发 展 ．确保元 器件 技术 的成 熟度 能 够 满 足微 系统 电子产 品 的需求 １．１．２ 欧洲
面对 ２１世 纪 的 挑战 ．欧 洲认 为 空 间技 术 的发 展 具有 经济 和 战略意 义 ．超越摩 尔定 律 的微 系统 电 子 产 品技 术 是改 变 欧洲 电子 产 品现 状 的重 要 机会 ． 因而 其 从 空 间应 用 领 域 和 电子 系统／分 系统 技 术 的 发 展 出发 ．在制 定 空 间技 术 长期 发 展 计划 的同 时 ． 制 定 了微 系统 电子产 品技 术路线 图 主要 宗 旨为制 定 顶层 规划 ．坚 持独立 发 展 ：在 这些 技术 发展 的 同 时 ，牢 记 的准 则 是 ： 自主 、不 依赖 欧 洲 国防 部 与 ＥＳＡ签 署 了战 略 协议 —— 欧洲 空 间关 键 技 术 紧 急 行 动计 划 ，投 资 １４亿 欧 元 ．发展 包 括微 系统 电 子 产 品技术 在 内 的多项 关键 技 术 欧洲 建立 了 由 ８ 个成 员 国 、欧洲 宇航工 业 、宇航 机构 、研究 实验 室 和 大 学 等 组 成 的欧 洲 宇 航 技 术 平 台— —ＥＳＴＰ． 旨 在建 立坚 实 、非依 赖性 的 宇航技 术平 台 ，重 点发 展 微系 统 电子产 品技 术 。此外 ．欧洲 还成 立 了高效 系 统 级 封 装 （ＥＳｉＰ：Ｅｆｆ ｉｃｉｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ） 组 织 ，开展 宇 航用 ＳｉＰ的 开 发 、应 用 、可靠 性 分 析 、 失效 分析 和试 验等 工作
１．１ 国 内外 技 术发 展 路线
１．１．１ 美 国 为 了满 足 空 间活动 和军 用需 求 ．美 国大力 地发
展 微 系统 电子 产 品技术 ，管 理责 任 落实 到位 、发展 路 线 明确 、指 导 思 想 清 晰 ．始 终 保 持 国 际领 先 地 位 美 国 国防部 率先 提 出 了采用 异构 集成 技术 ．将 微 电子 器 件 、光 电 子器 件 和 ＭＥＭＳ器 件 整 合 集 成 在 一 起 ．形 成 集 成 微 系统 ＤＡＲＰＡ将 集 成 微 系统 列 为重 点领 域 ．加速 推 进发 展 ．成立 了微 系统 集成 办 公 室 （ＭＴＯ），统 一规 划 、协 调 发展 集 成 微 系统 技术 ．将 微 系统 技 术列 为 ８大 核 心 技术 基 础 之 一 ＮＡＳＡ航 天 电子技 术 指 导 委 员会 （ＡＳＣ）负 责推 进 航 天 电子 技术 的 发 展 ．２０１３年发 布 了 “航 天 飞 行 电 子系统 硬 件路 线 图”．列 出 了 ２０３０年前 的重 点投 资领 域 ．在 制定 任务 规 划 的同时 ．分 析 了未来 任务 对 电子 技术 的需 求 ．制 定 了微系 统 电子产 品两 个层 次 、多 项 关 键 技 术 共 同发 展 的发 展 路 线 图 『ｌ１。路 线 图包括 多 项微 系统 电 子产 品技 术 ．涉及 系统应 用 和 元器 件基 础技 术两 个 层面 ．而 且要 求这 些技 术 的 成 熟度 达到 ６级 ，才能 为项 目所 选用 。
电子 产 品 可 靠 性wk.baidu.com与 环境 试 验
２０１６在
由飞行 和模 块 化航 天 器等 内容 的 “Ｆ６计 划 ”．其新 型卫 星 均采 用 了模块 化 和组 合 的概念 ：欧洲则 利用 微 系统 电子 产 品技术 来 改变 欧洲 电子 产 品的技 术现 状 。例 如 ：ＥＳＡ 航 天 电 子 系 统 开 放 式 接 口 架 构 ＳＡＶＯＩＲ．可 以说 就是 一 种 基 于 欧洲 电子 产 品标 准 化 需 求 的典 型应 用
所 谓 微 系统 电子产 品的支 撑技 术 ．包括 微 系统 综 合集 成技 术 、总 体规 划 与设 计技 术 、大规 模集 成 电路设 计技 术 、制 造技 术 、测试 技 术 和集成 封装 技 术 ，以及 新材 料 、新工 艺 和新 技术 的可 靠性 保证 技 术
１ 国 内外 技 术 发 展 现 状
欧洲 高度 重视 产 品性能 的验证 与评 估 ．为 了解 决微 系统 电子产 品的可 靠性 问题 ．必须 掌握其 失 效 机理 。建立 适 合宇航 应用 的保 证方 法 欧洲开 展 了 微系 统 电子产 品 的质量保 证研 究工 作 ．包括新 产 品 评价 鉴定技 术 、产 品成熟 度评 价技 术 、产 品失 效模 式 和 失 效 机 理 研 究 ，取 得 了 一 定 的成 果 。 例 如 ： ＳＴ公 司采 用 ６５ ｎｍ ＣＭＯＳ技 术进 行 ＡＳＩＣ研制 ．针 对 ＨＣＩ和 ＮＢＴＩ失 效 机理 ．开 展 了系统 应用 可靠 性 设 计方 法 的研究 ［ ：针对 复杂 的制 造过程 ，开 展 了 有关 应用 制造设 计方 法 的研究 ．拟 通过研 究建 立相 应 的流程 和方 法 ．从 而全 部地 覆盖 可靠性 问题 。 １．１．３ 中 国
美 国系统 均衡 发展 微 系统 电子产 品 的各项 支撑 技 术 为 了保持 军 事优 势地 位 。美 国收购 了国际上 先 进 的微 电子设 计公 司和最 先进 的芯片生 产线 。美 国 国防部 资助 了 国防部 等下 属 ８家机 构开 展 先进微
电子器 件 的原 型 研制 和 批量 生 产 ．开 展 “信得 过 ” 集 成 电 路 战 略 ， 为 国 家 安 全 和 国 防 提 供 保 证 ： ＤＡＲＰＡ 联 合 ＮＡＳＡ、Ａｅｒｏｓｐａｃｅ等 机 构 和部 门成立 了 “高 可 靠 电子 产 品 中 心 ”．专 门 开 展 纳 米 级 器 件 可 靠 性 相 关 技 术 研 究 ［２１：ＮＡＳＡ成 立 了 ＮＥＰＰ和 ＮＥＰＡＧ机构 ．针 对 空 间应 用 的需 求 ．重 点 开展 纳 米 级 器件 可靠 性 、先进 封装可 靠性 等研究 工作 上 述各 项技 术协 调发 展 ．确保元 器件 技术 的成 熟度 能 够 满 足微 系统 电子产 品 的需求 １．１．２ 欧洲
面对 ２１世 纪 的 挑战 ．欧 洲认 为 空 间技 术 的发 展 具有 经济 和 战略意 义 ．超越摩 尔定 律 的微 系统 电 子 产 品技 术 是改 变 欧洲 电子 产 品现 状 的重 要 机会 ． 因而 其 从 空 间应 用 领 域 和 电子 系统／分 系统 技 术 的 发 展 出发 ．在制 定 空 间技 术 长期 发 展 计划 的同 时 ． 制 定 了微 系统 电子产 品技 术路线 图 主要 宗 旨为制 定 顶层 规划 ．坚 持独立 发 展 ：在 这些 技术 发展 的 同 时 ，牢 记 的准 则 是 ： 自主 、不 依赖 欧 洲 国防 部 与 ＥＳＡ签 署 了战 略 协议 —— 欧洲 空 间关 键 技 术 紧 急 行 动计 划 ，投 资 １４亿 欧 元 ．发展 包 括微 系统 电 子 产 品技术 在 内 的多项 关键 技 术 欧洲 建立 了 由 ８ 个成 员 国 、欧洲 宇航工 业 、宇航 机构 、研究 实验 室 和 大 学 等 组 成 的欧 洲 宇 航 技 术 平 台— —ＥＳＴＰ． 旨 在建 立坚 实 、非依 赖性 的 宇航技 术平 台 ，重 点发 展 微系 统 电子产 品技 术 。此外 ．欧洲 还成 立 了高效 系 统 级 封 装 （ＥＳｉＰ：Ｅｆｆ ｉｃｉｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ） 组 织 ，开展 宇 航用 ＳｉＰ的 开 发 、应 用 、可靠 性 分 析 、 失效 分析 和试 验等 工作
１．１ 国 内外 技 术发 展 路线
１．１．１ 美 国 为 了满 足 空 间活动 和军 用需 求 ．美 国大力 地发
展 微 系统 电子 产 品技术 ，管 理责 任 落实 到位 、发展 路 线 明确 、指 导 思 想 清 晰 ．始 终 保 持 国 际领 先 地 位 美 国 国防部 率先 提 出 了采用 异构 集成 技术 ．将 微 电子 器 件 、光 电 子器 件 和 ＭＥＭＳ器 件 整 合 集 成 在 一 起 ．形 成 集 成 微 系统 ＤＡＲＰＡ将 集 成 微 系统 列 为重 点领 域 ．加速 推 进发 展 ．成立 了微 系统 集成 办 公 室 （ＭＴＯ），统 一规 划 、协 调 发展 集 成 微 系统 技术 ．将 微 系统 技 术列 为 ８大 核 心 技术 基 础 之 一 ＮＡＳＡ航 天 电子技 术 指 导 委 员会 （ＡＳＣ）负 责推 进 航 天 电子 技术 的 发 展 ．２０１３年发 布 了 “航 天 飞 行 电 子系统 硬 件路 线 图”．列 出 了 ２０３０年前 的重 点投 资领 域 ．在 制定 任务 规 划 的同时 ．分 析 了未来 任务 对 电子 技术 的需 求 ．制 定 了微系 统 电子产 品两 个层 次 、多 项 关 键 技 术 共 同发 展 的发 展 路 线 图 『ｌ１。路 线 图包括 多 项微 系统 电 子产 品技 术 ．涉及 系统应 用 和 元器 件基 础技 术两 个 层面 ．而 且要 求这 些技 术 的 成 熟度 达到 ６级 ，才能 为项 目所 选用 。