电子元器件失效分析及技术发展
电子元器件失效分析技术及经典案例
李少平老师：高级工程师，1984年毕业于成都电讯工程学院（现中国电子科技大学）半导体器件专业，毕业后一直在中国赛宝实验室（信息产业部电子第五研究所）可靠性研究分析中心从电子产品可靠性分析、研究工作。
长期从事对电子企业的可靠性增长和产品失效分析工作，具有丰富的失效分析经验，并积累了大量的经典分析案例，是中国赛宝实验室（信息产业部电子第五研究所）可靠性研究分析中心资深的失效分析专家。
主要培训的企业有：美的失效分析实验室建设技术咨询和失效分析技术培训，海尔检测中心的技术咨询和失效分析技术培训，广东核电进行电子元器件老化技术，继电器老化管理，板件老化管理培训，中兴通讯的失效分析技术培训，富士康失效分析技术现场研讨，中国赛宝实验室元器件可靠性研究分析中培训学员的实习指导，以及失效分析专题公开培训。
先后参与《失效分析经典案例100例》和《电子元器件失效技术》的编写。
中国赛宝实验室（信息产业部电子第五研究所）是可靠性专业的综合研究所，属下的可靠性研究分析中心专门从可靠性物理的研究和分析工作，面向军、民企业提供可靠性支撑技术，直接的服务主要是包括失效分析的可靠性技术。
可靠性物理及其应用技术国家重点实验室的依托实体就是信息产业部电子第五研究所可靠性研究分析中心。
电子元器件QFN焊点失效分析和改进措施
电子元器件QFN焊点失效分析和改进措施摘要QFN器件性能卓越，在电子电路中为核心器件，则其焊点可靠性直接关系到整个产品的性能。
本文重点分析了QFN器件的焊点失效模式及其原因，并在设计和工艺上提出了改善措施。
关键词来料不良；设计缺陷；焊点开裂；空洞；QFN全称为Quad Flat No-leads Package,该封装元器件具有体积小、重量轻、优越的电性能及散热性能等优点，在电子行业军民用领域中均得到广泛应用。
由于QFN器件引脚众多，一旦某个引脚焊点失效，将直接影响整个电路的性能，因此对QFN器件焊点失效分析和改进措施研究显得尤为重要。
1 QFN器件简述一般QFN有正方形外形和矩形两种常见外形。
电极触点中心距常见的有1.27mm、0.65mm、0.5mm。
QFN器件是一种无引脚封装，它有利于降低引脚间的自感应系数，其封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连接的导电引脚。
QFN引脚也称为可焊端，按可焊端分类可分为两种：连续性可焊端和非连续性可焊端。
连续性可焊端的QFN，底部引脚与侧面引脚均进行了镀锡处理。
非连续性可焊端的QFN，底部引脚镀锡处理但是侧面引脚未进行镀锡处理，底部焊脚为主要焊接面，侧边焊点主要起到辅助加固及方便目视检查的作用。
非连续性可焊端的QFN器件制造过程为：成品圆片→划片→装片→焊线→塑封固体→电镀→贴膜→切割→去膜本体分离→测试印字编带→包装标签入库。
IPC标准中要求QFN底部焊盘焊锡浸润良好，无短路空洞现象，对侧面焊点爬锡高度没有明确要求，但在军用产品和适用IPC三级标准产品里面，无论哪种QFN器件，不仅要求底部焊盘焊点浸润良好，无短路空洞现象，对侧面引脚焊锡应满足100%爬锡，只有这样才能让产品获得高稳定高可靠的电气性能和机械性能。
2 QFN器件焊点失效分析影响QFN器件焊点失效现象大致归类可分为：器件本身失效、焊点开裂、焊点空洞、锡少、引脚短路、引脚不上锡。
电子元器件失效分析技术及方法
３ 失 效 分 析 程序
广义 上 来讲 ， 电子 元器 件 失效 分 析 的程 序 如 图
１ 所示。
聂
失效 样品制备 及保存
（ １ ） 待 机 电流测试
对集成 电路施加正常的电源电压 ， 电路产生待 机 电流 ， 待机 电流 的好 坏是 确 定 失 效 因素 和确 定 失
准要求时 ， 而在失效分析 的过程中还需施加质量要 求 的电应力 ， 可能会 加剧 元器件 的失 效程度 ， 引入新 的失效 模式 。 ４ ． １ ． ２ 功 能测试 、
随着科 技发 展 ， 元器 件 的功能测 试越来 越 复杂 ，
即： ①先方案后操作 ； ②先外检后通 电； ③加 电测试
－ ． ． ．＿ ＾－－ － ．＿ ‘
一
化互连线或内引线有开路 ； 开路失效可 以通过 ｘ射 线 照相 或开封 后 的镜检进 行分 析 。 （ ２ ） 端 口测 试
静 电放 电 （ Ｅ Ｓ Ｄ） 保 护 电路 广 泛 应 用 于 Ｃ ＭＯ Ｓ 电路 ， 电源端 对 输 输 出端及 输 输 出端 对 地 端 可等效为两个 串联的二极管 ， 如 图２所示 ， 而Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ
ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ．Ｔｈ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｐｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ
１ 引 言
随着 社会 的进 步 和科 学技 术 的发展 ， 集成 电路 与 社会 的发 展和 人 们 的 １ ３常 生 活 息息 相 关 ， 它 们 的
电子元器件的失效机理和失效模式分析
电子元器件的失效机理和失效模式分析摘要：电子元器件在运行过程中，经常由于失效与故障的发生影响到电子设备的正常运转。
元器件不仅是电子设备最为基础的组成结构，而且也是提高系统性能的主要载体。
一般来说，电子设备中的许多问题都是由电子元件的问题引起的。
为了确保电子设备可以正常工作，我们必须对常见设备中电子元器件的失效机理与常见故障情况有一个清晰的认知。
关键词：电子元器件；失效；机理；缺陷；故障1.电子元器件的失效机理一般来说，设计方案存在破绽，制作工艺不完善，使用方法不当，以及环境方面存在问题都会导致电子元器件出现故障。
我们将通过以下几个方面来分析探索电子元器件发生故障的缘由。
（一）电阻器的失效原理电阻作为电子设备的加热元件，是电子设备中使用时间最长的设备。
在电子设备的使用过程中，因电阻器故障造成电子设备发生故障的缘由占总数的15%。
电阻器的失效机理，对电子设备的结构和工艺特性有着决定性的意义。
当电阻出现问题后，人们通常不会将其修复，而是会思考：我们为什么不用一条新的电阻线代替呢？当电阻丝烧毁时，在某些情况下，烧毁的区域可以重新焊接，然后使用。
电阻劣化大多是由于其散热性差、湿度过大或制造存在漏洞等缘由引起的，而烧坏则是由于电路异常引起的，如短路、过载等缘由。
常见的电阻烧坏情形有两种：一种是电流过载和电阻高温引发的电阻烧坏，此时很轻易便可以发觉电阻表面出现损伤。
另一种则是瞬时高压加到电阻上引起的电阻开路或电阻值增大，一般情况下，此时电阻的表面变化不明显，这种故障电阻在高压电路中经常出现[1]。
电阻失效通常是因为致命故障和漂移参数故障。
结合电子设备的实际使用情况我们发现，由前者原因引发电阻器故障的占比可高达90%，包含了短路，机械损伤，接触损坏等等情形，而一般只有10%的电阻故障是由漂移参数故障引起的。
另外接触不良非常容易引起故障，而出现接触不良的情形主要是因为：（1）接触压力太大导致弹簧片松弛，接触点偏离轨道。
应用总结-电子元器件失效分析
内部资料
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失效模式与失效机理
3.10、键合失效——一般是指金丝和铝条互连之间的键合失效。由于金铝之间的化学势的不同，经长期使用或200℃以上高温储存后，会产生多 种金属间化合物，如紫斑、白斑等。结果使铝层变薄，粘附性下降，造 成半断线状态，接触电阻增加，最后导致开路失效。在300℃高温下还会 产生空洞，即柯肯德尔效应，这种效应是在高温下金向铝中迅速扩散并 形成化合物，在键合点四周出现环形空洞，使铝膜部分或全部脱离，形 成高阻或开路。
内部资料
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失效分析的主要内容
二、失效分析的主要内容-思路
2.1、明确分析对象 明确分析对象及失效发生的背景。在对委托方提交的失效样品进行具 体的失效分析操作之前，失效分析人员应该和委托方进行沟通，了解失 效发生时的状况，确定在设计、生产、检测、储存、传送或使用哪个阶 段发生的失效，如有可能要求委托方详细描述失效发生时的现象以及失 效发生前后的操作过程。 2.2、确定失效模式 失效的表面现象或失效的表现形式就是失效模式。失效模式的确定通 常采用两种方法，即电学测试和显微镜观察。 立体显微镜观察失效样品的外观标志是否完整，是否存在机械损伤， 是否有腐蚀痕迹等； 金相显微镜和扫描电子显微镜等设备观察失效部位的形状、大小、位 置、颜色，机械和物理特性等，准确的扫描失效特征模式。 电学测试判断其电参数是否与原始数据相符，分析失效现象可能与失 效样品中的哪一部分有关。
内部资料
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失效模式与失效机理
（2）操作失误造成的电损伤 2-1 双列直插式封装的集成电路当测试时不慎反插，往往就会造成电 源和地两端插反，其结果是集成电路电源与地之间存在的PN结隔离二极 管就会处于正偏(正常情况是反偏)，出现近100毫安的正向电流，这种电 过应力损伤随着通电时间的增长而更加严重。这种损伤如果不太严重， 虽然电路功能正常，只表现出静态功耗增大，但这种受过损伤的电路， 可靠性已严重下降，如果上机使用，就会给机器造成隐患。 2-2 T0-5型金属管壳封装的集成电路，电测试时容易出现管脚插错或 管脚间相碰短路。这种意外情况有时也会导致集成电路内部某些元器件 的电损伤。 2-3 电路调试时，不慎出现“试笔头”桥接短路管脚，这种短接有时 会造成电损伤。 2-4 在电子设备中设置的“检测点”，如果位置设置不当又无保护电 路时，维修时就可能将不正常的电压引入该端而损伤器件。
电子元器件失效分析技术
电子元器件失效分析技术摘要：在当前市场竞争的刺激下，电子产品趋向小型化、智能化，市场对产品质量的要求越来越高。
电子产品的质量和可靠性密不可分，可靠性研究对保证和提高电子产品的质量非常重要，因此对失效分析的要求也越来越高。
产品失效分析的目的不仅仅是判断失效的性质和原因，更重要的是找到一种有效的方法来主动防止重复失效。
电子元器件的失效分析要模式准确、原因清晰、机理明确、措施有效、模拟再现、外推。
关键词;电子元器件；技术发展；失效分析;在科技时代下，电子技术得以被应用于各个领域，尤其是集成电路的应用范围更是不断扩大，集成电路能否可靠的运行，对电子产品的功能发挥有着至关重要的影响，而为了保证集成电路的运行可靠性，就必须要开展必要的电子元器件失效分析。
一、电子元器件失效分析原则与基本程序1.电子元器件失效分析原则。
电子元器件失效分析一般是基于非破坏性检查所开展的分析活动，具有逐层化特征。
对于电子元器件来说，若失效根源无法通过非破坏性检查进行确定，则需要进一步探究失效根源。
失效分析的整个过程是获得信息的关键环节，为保证电子元器件失效分析合理，降低失效原因遗漏概率，在失效分析过程中必须遵循相关原则：第一，遵循“先制订方案、后进行操作”的原则，在外检后才能进行通电检查；第二，在加电测试过程中，遵循电流“先弱后强”的原则，失效分析应先从外部开始，后进入内部，起初保持静态，之后不断转变为动态化；第三，失效分析应遵循“先宏观、后微观”的原则，要先从普遍化角度开展失效分析，之后再从特殊化角度展开分析。
另外，还要明确失效分析的主次顺序，一般先对主要问题开展失效分析，必要情况下开展破坏性检测。
2.电子元器件失效分析基本程序。
首先，要对失效现象加以确认，做好失效样品制备及保存工作；其次，在对电子元器件进行外部检查和电性分析之后，分析其内部结构并开展可靠性测试，必要时可开展电路评价，之后开封并剥层；最后，对失效点进行准确定位，通过物理分析确定电子元器件失效机理，进而针对失效机理采取有效的纠正措施。
电子元器件失效分析
电子元器件失效分析一般的仪器都会一点点的误测率，但既然有五道测试，基本可以消退这种误测，否则就说明你的仪器实在太烂啦！然后就是自动选择机的问题，有没有误动作的可能性，最好找一个比较大的不良品样本，对机器进行测试。
假如上面两项都没有问题，那说明运输和贮存可能初相了问题，当然半导体器件受环境因素的影响是比较小的。
最终就有可能是客户和你们的仪器有肯定差距，从而造成这种状况。
当然还有一种状况，就是本身半导体器件质量有问题，漏电测试是反向加电压，可能就是在测试的过程中器件被击穿的。
目的对电子元器件的失效分析技术进行讨论并加以总结。
方法通过对电信器类、电阻器类等电子元器件的失效缘由、失效机理等故障现象进行分析。
结论电子元器件的质量与牢靠性保证体系一个重要组成部分是失效分析，对电子元器件进行失效分析，才能准时了解电子元器件的问题所在，才能为设备及系统的正常工作带来牢靠保障。
进入21世纪后，电子信息技术成为最重要的技术，电子元器件则是电子信息技术进展的前提。
为了促进电子信息技术的进一步进展，就要提高电子元器件的牢靠性，所以就必需了解电子元器件失效的机理、模式以及分析技术等。
1.失效的含义失效是指电子元器件消失的故障。
各种电子系统或者电子电路的重要组成部分一般是不同类型的元器件，当它需要的元器件较多时，则标志其设备的简单程度就较高；反之，则低。
一般还会把电路故障定义为：电路系统规定功能的丢失。
2.失效的分类依据不同的标准，对失效的分类一般主要有以下几种归类法。
以失效缘由为标准：主要分为本质失效、误用失效、偶然失效、自然失效等。
以失效程度为标准：主要分为部分失效、完全失效。
以失效模式为标准：主要分为无功能、短路、开路等。
以失效后果的严峻程度为标准：主要分为轻度失效、严峻失效以及致命失效。
除上述外，还有多种分类标准，如以失效场合、失效外部表现为标准等，不在这里一一赘述。
3.失效的机理电子元器件失效的机理也有不同分类，通常以其导致缘由作为分类依据，主要可分为下面几种失效机理。
电子元器件中的异常问题分析与解决方法
电子元器件中的异常问题分析与解决方法电子元器件是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各种电子设备和系统中。
然而，在电子元器件制造和使用过程中，常常会出现各种异常问题，如焊接不良、静电击穿、氧化腐蚀等。
本文将从异常问题分析和解决方法两个方面介绍电子元器件中的一些常见异常问题和相应的解决方法。
一、异常问题分析1. 焊接不良焊接不良是电子元器件中常见的问题之一。
当焊接点接触不良或焊接质量不好时，会导致元器件性能下降或失效。
焊接不良的原因主要有以下几种：(1) 焊接温度不足，导致焊接点未能完全熔化和结合。
(2) 焊接时间太短，导致焊接点没有充分熔化和结合。
(3) 焊接点表面不干净，存在氧化物或污垢等，导致焊接不牢固。
(4) 焊接点设计不合理，焊接面积太小或焊接位置不当，容易出现焊接不良。
2. 静电击穿静电击穿是指电子元器件因受到静电场的影响而导致烧毁或失效的现象。
在现代电子制造过程中，静电击穿已成为电子元器件的重要故障之一。
静电击穿的原因主要有以下几种：(1) 电场强度过大，导致电子元器件内部断裂或击穿。
(2) 静电电荷在元器件表面聚集，导致表面受到静电击穿。
(3) 经过高速移动的物体会带电，当物体与元器件接触时，会将静电荷传递到元器件上，造成静电击穿。
3. 氧化腐蚀氧化腐蚀是电子元器件中的另一个常见问题。
当元器件表面被氧化或腐蚀时，会导致元器件性能下降或失效。
氧化腐蚀的原因主要有以下几种：(1) 暴露在潮湿环境中的元器件容易受到氧化腐蚀的影响。
(2) 暴露在酸性或碱性环境中的元器件容易受到化学腐蚀的影响。
(3) 元器件表面存在污垢或化学物质，容易引起氧化腐蚀。
二、解决方法1. 焊接不良的解决方法(1) 控制焊接温度，保证焊接点充分熔化和结合。
(2) 延长焊接时间，使焊接点有足够的时间熔化和结合。
(3) 在焊接前清洗焊接点表面，去除污垢和氧化物。
(4) 设计合理的焊接点，保证焊接面积充足且位置合理。
2. 静电击穿的解决方法(1) 安装静电保护设备，防止静电对元器件造成损害。
失效电子元器件分析方法
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术120DIGITCW2021.011 电子元器件失效一件电子成品的失效是指产品丧失规定的功能指标，不能满足规范要求，其中90%以上是可以通过更换元器件修复的，而元器件的失效往往是不可修复的。
因此，要控制成品设备的可靠性，就需要对元器件的失效规律进行研究分析，控制好元器件的失效率就能提高产品的可靠性。
影响一个元器件失效的因素多种多样，不同的元器件在同一应力环境失效的模式和机理都有可能不同，同一种元器件在不同的应力环境的失效状态也会不同。
因此，我们在分析元器件失效时要统计出元器件的材料、质量等级、静电等级、失效模式、失效机理以及应力阶段、加电时长等。
2 名词解释（1）失效：产品丧失规定功能指标不能满足规范要求。
（2）失效模式：失效的外在直观表现形式和过程规律，主要包括漏电、短路、开路、参数漂移及功能失效。
（3）失效机理：电子元器件本身化学、物理变化，这种变化一般是机械、腐蚀、过电引起。
（4）失效原因：引起器件失效的外在因素，电子元器件在材料、制造、设计、使用中引起的直接失效原因。
（5）失效分析：是找到产品的失效模式，根据失效模式找出产品失效机理以及失效原因，制定对策防止产品再次失效的活动。
3 失效分析步骤造成元器件失效的因素很多，必须收集器件失效的多方面要素加以比对分析才能找到失效根因，主要分析过程按图1执行。
图1 元器件失效分析过程3.1 统计失效元器件的关键要素损坏元器件的关键要素主要有器件类别、质量等级、静电等级、失效模式、失效机理、失效阶段等。
3.1.1 电子元器件主要类别失效电子元器件分析方法张光强（中电集团第十研究所，四川 成都 610036）摘要：介绍了一种电子元器件失效分析方法，给出了失效器件失效的统计要素，并对失效要素进行分析、研究失效模式与失效机理，找出失效原因，找到生产过程中的薄弱环节，制定相应措施，及时有效预防器件的再次失效，提高电子元器件的使用可靠性，进而提高整机可靠性，以较小的质量成本获取较高的经济效益，避免产品出现重复性问题，最终达到控制质量成本的目的。
电子元器件失效分析技术与案例
电子元器件失效分析技术与案例费庆学二站开始使用电子器件当时电子元器件的寿命20h.American from 1959 开始：1。
可靠性评价，预估产品寿命2。
可靠性增长。
不一定知道产品寿命，通过方法延长寿命。
通过恶裂环境的试验。
通过改进提高寿命。
―――后来叫a.可靠性物理—实效分析的实例 b.可靠数学第一部分：电子元器件失效分析技术（方法）1．失效分析的基本的概念和一般程序。
A 定义：对电子元器件的失效的原因的诊断过程b.目的：0000000c．失效模式――》失效结果――》失效的表现形式――》通过电测的形式取得d．失效机理：失效的物理化学根源――》失效的原因1）开路的可能失效机理日本的失效机理分类：变形变质外来异物很多的芯片都有保护电路，保护电路很多都是由二极管组成正反向都不通为内部断开。
漏电和短路的可能的失效机理接触面积越小，电流密度就大，就会发热，而烧毁例：人造卫星的发射，因工人误操作装螺丝时掉了一个渣于继电器局部缺陷导致电流易集中导入产生热击穿（si 和al 互熔成为合金合金熔点更低）塑封器件烘烤效果好当开封后特性变好，说明器件受潮或有杂质失效机理环境应力：温度温度过低易使焊锡脆化而导致焊点脱落。
，2．失效机理的内容I失效模式与环境应力的关系任何产品都有一定的应力。
a当应力>强度就会失效如过电/静电：外加电压超过产品本身的额定值会失效b应力与时间应力虽没有超过额定值，但持续累计的发生故：如何增强强度&减少应力能延长产品的寿命c.一切正常，正常的应力，在时间的累计下，终止寿命特性随时间存在变化e机械应力如主板受热变形对零件的应力认为用力塑封的抗振动好应力好陶瓷的差。
f重复应力如：冷热冲击是很好的零件筛选方法重复应力易导致产品老化，存在不可靠性故使用其器件：不要过载；温湿度要适当II如何做失效分析例：一个EPROM在使用后不能读写1)先不要相信委托人的话，一定要复判。
2)快始失效分析：取NG&OK品，DataSheet，查找电源断地开始测试首先做待机电流测试（IV测试）电源对地的待机电流下降开封发现电源端线中间断（因为中间散热慢，两端散热快，有端子帮助散热）因为断开，相当于并联电阻少了一个电阻，电流减小。
电子元器件失效分析方法和技术
一
、
失效 分 析方 法和技 术
元 器件 的 失效 原 因和 引起 电子元 器 件 失效 的 责任 方 。 据失效 分 析结果 ， 器件生 产厂 可 改进元 器 根 元
１ ．失效分 析 的基本概 念 对 电子元 器件 失效原 因 的诊 断过 程 叫失 效分 析 ， 效分 析 的 目的是 确 定失 效模 式 和失 效 机理 ， 失 提 出纠 正 措施 ， 防止 这 种 失效 模 式 和 失效 机理 的 重复 出现 。 失效模式 是 指观察 到 的失效 现象 、 失效 形式， 如开路 、 路 、 数 漂移 、 短 参 功能 失 效等 。失 效 机理是 指 失效 的物理 化学 过 程 ， 疲 劳 、 蚀 和过 如 腐 应力 等 。
效 现场数 据何 以反 映失 效的 工作环境 。 １５ 各类 元 器件失 效模 式 的分布 ．
件的生 产 、 试 和使 用 阶段 ， 测 失效分 析 可 找 出电子
维普资讯
２０ ０ ７年第 一期
・ １・ ４
１ ６ 应 力类 型 与元 器 件失 效 的模式 关系 ．
１ １ 失效 模式 的概 念和 种类 ．
件 的设 计和工 艺来 提 高质量 。 元器 件 使用方 （ 整机 厂 ） 改进 电路 板设 计 、 可 改进元 器 件 和整机 的 测试 和使 用环 境或 改变元 器 件的供 应商 。 因而 ， 效分 失
析 对 加快 的 电子 元 器 件 的研 制 速度 ， 高 元器 件 提
和整 机 的产品率 和 可靠性 有重 要意 义 。
１ ３ 失效 分析 的程 序 ． （ ）搜集失 效 现场数 据 ； ２ １ （ ）电测并 确 定失 效 模 式；３ （ ）非 破 坏 性分 析 ； ４ （ ）打开 封 装 ； ５ （ ）镜
电子行业电子元器件失效分析
电子行业电子元器件失效分析1. 引言电子行业是现代社会中不可或缺的重要组成部分。
然而，在电子产品的生产、使用以及维护过程中，电子元器件的失效问题时常出现。
电子元器件失效可能导致设备故障、数据损失甚至人身安全等严重后果。
因此，深入分析电子元器件失效的原因和机理对于提高电子产品的可靠性和稳定性具有重要意义。
本文将对电子行业中常见的电子元器件失效进行分析，包括失效的类型、原因和常见的预防和修复措施。
本文旨在帮助读者更好地理解电子元器件失效并提供一些解决方案。
2. 失效类型电子元器件失效可以分为以下几种类型：2.1 电气失效电气失效是指电子元器件在使用过程中由于电气参数超过规定范围或电压电流过大而发生的失效。
常见的电气失效包括过电压、过电流、电磁干扰等。
2.2 机械失效机械失效是指电子元器件在使用过程中由于机械应力超过其承受能力而发生的失效。
常见的机械失效包括振动引起的松动、机械损伤等。
2.3 热失效热失效是指电子元器件在使用过程中由于温度过高或过低导致的失效。
温度变化会导致元器件内部的电子结构破坏或金属膨胀引起松动等问题。
2.4 化学失效化学失效是指电子元器件在使用过程中由于化学物质的侵蚀、氧化等引起的失效。
常见的化学失效包括腐蚀、电化学腐蚀等。
3. 失效原因电子元器件失效的原因多种多样，以下是常见的几个原因：3.1 原材料问题一些电子元器件可能因为原材料的质量或制造工艺的问题而导致失效。
例如，使用劣质的焊料可能导致焊接点松动，从而引起电气失效。
3.2 环境因素环境因素对电子元器件的稳定性和可靠性产生重要影响。
例如，高温、湿度、腐蚀性气体等环境条件都可能引起电子元器件失效。
3.3 设计问题一些电子元器件在设计阶段存在问题，例如电路设计不合理、过度设计等，都可能导致电子元器件失效。
3.4 维护不当不当的维护方式也是电子元器件失效的一个重要原因。
例如，使用不适当的清洁剂可能对元器件表面造成损害，从而引起电气失效。
电子元器件失效分析技术经典案例1
失效发生期与失效机理的关系
• 早期失效：设计失误、工艺缺陷、材料 缺陷、筛选不充分
• 随机失效：静电损伤、过电损伤 • 磨损失效：元器件老化 • 随机失效有突发性和明显性 • 早期失效、磨损失效有时间性和隐蔽性
失效分析的一般程序
• 收集失效现场数据 • 电测并确定失效模式 • 非破坏检查 • 打开封装 • 镜检 • 通电并进行失效定位 • 对失效部位进行物理化学分析，确定失效机
理 • 综合分析，确定失效原因，提出纠正措施
收集失效现场数据
• 作用：根据失效现场数据估计失效原因 和失效责任方 根据失效环境：潮湿、辐射 根据失效应力：过电、静电、高温、低 温、高低温 根据失效发生期:早期、随机、磨损
• 应力－时间模型（反应论模型） 失效原因：应力的时间累积效应，特性变化超 差。如金属电迁移、腐蚀、热疲劳
温度应力－时间模型
dM
E
Ae kT
dt
M温度敏感参数, E激活能, k 玻耳兹曼常量, T绝对温度, t时间, A常数
T大, 反应速率dM/dt 大，寿命短
E大，反应速率dM/dt 小，寿命长
电路设计、改进电路板制造工艺、提高测试技 术、设计保护电路的依据 • 整机用户：获得改进操作环境和操作规程的依 据 • 提高产品成品率和可靠性，树立企业形象，提 高产品竞争力
失效分析技术的延伸
• 进货分析的作用：选择优质的供货渠道， 防止假冒伪劣元器件进入整机生产线
• 良品分析的作用：学习先进技术的捷径
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失效分析技术
1.7.4机械剖切面技术
一般步骤： 固定器件（石蜡、松香和环氧树脂Epoxy） 研磨（毛玻璃、粗砂纸） 粗抛光（金相砂纸） 细抛光（抛光垫加抛光膏） 染色 金相观察
测量结深的抛光染色图片
1.8显微形貌像技术
光学显微镜和扫描电子显微镜的比较
仪器名称 真空条件 样品要求 理论空间 最大放 景深 分辨率 大倍数 光学显微 无 镜 扫描电子 高真空 显微镜 开封 360nm 1200 小 50万 大
失效分析案例
案例1：GaAs微波器件的失效分析，表现为 I DSS 缓慢减小，通过研究金属－半导体接触退化的机 理，确定了金半接触处原子互扩散是根本原因， 提出了增加阻挡层作为改进措施，通过对比改进 前后的可靠性评价，证明了失效分析的有效性。
MESFET端面图
S G ＋＋ ＋ ＋ D 导电沟道N＋
半绝缘GaAs衬底
I DSS
为最大饱和漏电流
1.3失效分析的一般程序
1、收集失效现场数据 2、电测并确定失效模式 3、非破坏性分析 4、打开封装 5、镜检 6、通电激励芯片 7、失效定位 8、对失效部位进行物理、化学分析 9、综合分析，确定失效原因，提出纠正措施
1.4 收集失效现场数据
1.1 失效分析的基本概念
目的： 确定失效模式和失效机理，提出纠正 措施，防止这种失效模式和失效机理重复出 现。 失效模式：指观察到的失效现象、失效形式， 如开路、短路、参数漂移、功能失效等。 失效机理：指失效的物理化学过程，如疲劳、 腐蚀和过应力等。
引起开路失效的主要原因： 过电损伤、静电击穿（SEM、图示仪）、金 属电迁移、金属的化学腐蚀、压焊点脱落、 闩锁效应。 其中淀积Al时提高硅片的温度可以提高Al原 子的晶块体积，可以改善电迁移。
电子元器件的失效分析
电子元器件的失效分析随着人们对电子产品质量可靠性的要求不断增加，电子元器件的可靠性不断引起人们的关注，如何提高可靠性成为电子元器件制造的热点问题。
例如在卫星、飞机、舰船和计算机等所用电子元器件质量可靠性是卫星、飞机、舰船和计算机质量可靠性的基础。
这些都成为电子元器件可靠性又来和发展的动力，而电子元器件的实效分析成为其中很重要的部分。
一、失效分析的定义及意义可靠性工作的目的不仅是为了了解、评价电子元器件的可靠性水平，更重要的是要改进、提高电子元器件的可靠性。
所以，在从使用现场或可靠性试验中获得失效器件后，必须对它进行各种测试、分析，寻找、确定失效的原因，将分析结果反馈给设计、制造、管理等有关部门，采取针对性强的有效纠正措施，以改进、提高器件的可靠性。
这种测试分析，寻找失效原因或机理的过程，就是失效分析。
失效分析室对电子元器件失效机理、原因的诊断过程，是提高电子元器件可靠性的必由之路。
元器件由设计到生产到应用等各个环节，都有可能失效，从而失效分析贯穿于电子元器件的整个寿命周期。
因此，需要找出其失效产生原因，确定失效模式，并提出纠正措施，防止相同失效模式和失效机理在每个元器件上重复出现，提高元器件的可靠性。
归纳起来，失效分析的意义有以下5点：（1）通过失效分析得到改进设计、工艺或应用的理论和思想。
（2）通过了解引起失效的物理现象得到预测可靠性模型公式。
（3）为可靠性试验条件提供理论依据和实际分析手段。
（4）在处理工程遇到的元器件问题时，为是否要整批不用提供决策依据。
（5）通过实施失效分析的纠正措施可以提高成品率和可靠性，减小系统试验和运行工作时的故障，得到明显的经济效益。
二、失效的分类在实际使用中，可以根据需要对失效做适当的分类。
按失效模式，可以分为开路、短路、无功能、特性退化（劣化）、重测合格；按失效原因，可以分成误用失效、本质失效、早期失效、偶然失效、耗损失效、自然失效；按失效程度，可分为完全失效、部分（局部）失效；按失效时间特性程度及时间特性的组合，可以分成突然失效、渐变失效、间隙失效、稳定失效、突变失效、退化失效、可恢复性失效；按失效后果的严重性，可以分为致命失效、严重失效、轻度失效；按失效的关联性和独立性，可以分为关联失效、非关联失效、独立失效、从属失效；按失效的场合，可分为试验失效、现场失效（现场失效可以再分为调试失效、运行失效）；按失效的外部表现，可以分为明显失效、隐蔽失效。
电子元器件失效分析技术
电源招聘专家电子元器件失效分析技术电子信息技术是当今新技术革命的核心，是发展电子信息技术的基础。
了解造成元器件失效的因素，以提高可靠性，是电子信息技术应用的必要保证。
开展电子元器件，需要采用一些先进的分析测试技术和仪器。
1 光学显微镜分析技术光学显微镜分析技术主要有立体显微镜和金相显微镜。
立体显微镜放大倍数小，但景深大；金相显微镜放大倍数大，从几十倍到一千多倍，但景深小。
把这两种显微镜结合使用，可观测到器件的外观，以及失效部位的表面形状、分布、尺寸、组织、结构和应力等。
如用来观察到芯片的烧毁和击穿现象、引线键合情况、基片裂缝、沾污、划伤、氧化层的缺陷、金属层的腐蚀情况等。
显微镜还可配有一些辅助装置，可提供明场、暗场、微分干涉相衬和偏振等观察手段，以适应各种需要。
2 红外分析技术红外显微镜的结构和金相显微镜相似。
但它采用的是近红外（波长为01 75~ 3 微米）光源，并用红外变像管成像。
由于锗、硅等半导体材料及薄金属层对红外辐射是透明的。
利用它，不剖切器件的芯片也能观察芯片内部的缺陷及焊接情况等。
它还特别适于作塑料封装半导体器件的失效分析。
红外显微分析法是利用红外显微技术对微电子器件的微小面积进行高精度非接触测温的方法。
器件的工作情况及失效会通过热效应反映出来。
器件设计不当，材料有缺陷，工艺差错等都会造成局部温度升高。
发热点可能小到微米以下，所以测温必须针对微小面积。
为了不影响器件的工作情况和电学特性，测量又必须是非接触的。
找出热点，并用非接触方式高精度地测出温度，对产品的设计、工艺过程控制、失效分析、可靠性检验等，都具有重要意义。
红外热像仪是非接触测温技术，它能测出表面各点的温度，给出试样表面的温度分布。
红外热像仪用振动、反射镜等光学系统对试样高速扫描，将发自试样表面各点的热辐射会聚到检测器上，变成电信号，再由显示器形成黑白或彩色图像，以便用来分析表面各点的温度。
3 声学显微镜分析超声波可在金属、陶瓷和塑料等均质材料中传播。
《电子元器件失效分析》
《电子元器件失效分析》1.失效分析的目的和意义电子元件失效分折的目的是借助各种测试分析技术和分析程序确认电子元器件的失效现象.分辨其失效模式和失效机理.确定其最终的失效原因，提出改进设计和制造工艺的建议。
防止失效的重复出现，提高元器件可靠性。
失效分折是产品可靠性工程的一个重要组成部分，失效分析广泛应用于确定研制生产过程中产生问题的原因，鉴别测试过程中与可靠性相关的失效，确认使用过程中的现场失效机理。
在电子元器件的研制阶段。
失效分折可纠正设计和研制中的错误，缩短研制周期；在电子器件的生产，测试和试用阶段，失效分析可找出电子元器件的失效原因和引起电子元件失效的责任方。
根据失效分析结果。
元器件生产厂改进器件的设计和生产工艺。
元器件使用方改进电路板设汁。
改进元器件和整机的测试，试验条件及程序，甚至以此更换不合格的元器件供货商。
因而，失效分析对加快电子元器件的研制速度.提高器件和整机的成品率和可靠性有重要意义。
失效分折对元器件的生产和使用都有重要的意义.如图所列。
元器件的失效可能发生在其生命周期的各个阶段.发生在产品研制阶段，生产阶段到使用阶段的各个环节，通过分析工艺废次品，早期失效，实验失效及现场失效的失效产品明确失效模式、分折失效机理，最终找出失效原因，因此元器件的使用方在元器件的选择、整机计划等方面，元器件生产方在产品的可靠性方案设计过程，都必须参考失效分折的结果。
通过失效分折，可鉴别失效模式，弄清失效机理，提出改进措施，并反馈到使用、生产中，将提高元器件和设备的可靠性。
2.失效分析的基本内容对电子元器件失效机理，原因的诊断过程叫失效分析。
进行失效分析往往需要进行电测量并采用先进的物理、冶金及化学的分析手段。
失效分析的任务是确定失效模式和失效机理.提出纠正措施，防止这种失效模式和失效机理的重复出现。
因此，失效分析的主要内容包括：明确分析对象。
确定失效模式，判断失效原因，研究失效机理，提出预防措施（包括设计改进）。
元器件失效分析报告
元器件失效分析报告一、引言在电子设备的设计、制造和使用过程中，元器件的失效是一个不可避免的问题。
元器件失效可能导致设备性能下降、功能丧失甚至整个系统的故障，给企业带来巨大的经济损失和声誉影响。
因此，对元器件进行失效分析，找出失效的原因和机理，采取有效的预防措施，对于提高产品质量和可靠性具有重要意义。
本报告旨在对某批次元器件的失效情况进行详细的分析和研究，通过一系列的测试和分析方法，揭示失效的原因和影响因素，为后续的改进和优化提供依据。
二、失效背景本次分析的元器件为具体元器件名称，应用于具体产品名称中。
在产品的生产和使用过程中，发现部分元器件出现了失效现象，导致产品出现故障。
为了查找失效原因，对失效的元器件进行了抽样和分析。
三、失效样品描述共抽取了具体数量个失效的元器件作为分析样品。
这些样品的外观表现为描述外观特征，如烧焦、变形、破裂等。
对样品进行编号，并记录其批次、生产日期等信息。
四、测试与分析方法1、外观检查使用放大镜和显微镜对失效元器件的外观进行仔细观察，检查是否存在物理损伤、腐蚀、变色等现象。
2、电性能测试使用专业的测试仪器，如示波器、万用表等，对元器件的电性能参数进行测试，包括电阻、电容、电感、电压、电流等，与正常元器件的参数进行对比。
3、内部结构分析采用 X 射线透视、扫描电子显微镜（SEM）等手段，对元器件的内部结构进行观察和分析，检查是否存在开路、短路、虚焊、缺陷等问题。
4、材料分析通过能谱分析（EDS）、红外光谱分析（IR）等方法，对元器件的材料成分进行分析，确定是否存在材料质量问题。
5、热分析使用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等技术，对元器件的热稳定性进行分析，判断是否因过热导致失效。
五、测试与分析结果1、外观检查结果大部分失效元器件表面存在烧焦痕迹，引脚有明显的氧化和腐蚀现象。
2、电性能测试结果电性能测试显示，部分元器件的电阻值明显增大，电容值减小，电感值不稳定，电压和电流超出正常范围。
浅析电子元器件的失效分析技术
２ ． 失效 的 分类 根据 不同的标准 ， 对失效的分类一般 主要有以下几种 归类 法［ ２ 】 。
以失效 原因为标准 ： 主要分 为本 质失效 、 误 用失效、 偶然失效 、 自 然 失效 等。
是否有效 ； ⑨真正实施预 防失效的方案 。 ６ ． 失效 分析 的 原则 对 电子元器件失效分析要遵 循相关的原则 ， 常用的一些原则具体 如 ６ ． １ 先 主要后次 要的原 则。 一般是 通过故 障影响 功能的程 度判断 主 要 次要。 在明确了主要 次要问题后， 先解 决主要问题再解决 次要问题 。
除上述 外， 还 有多种分 类标 准， 如以 失效场 合、 失效 外部表现 为标
准等， 不在 这里一一赘述 。
６ ． ３ 先 一般后 特殊 的原 则 。 先对 经常出现失效 的位 置进行 检查 ， 再
检查较少出现失效 的位置。
３ ． 失 效 的机 理
６ ． ４ 先 弱电后强电的原则 。 一 般面对发生 故障 的整机或者 出现失效
组成部分是失效分析， 对 电子元器件进行失效分析， 才能及时了 解电子元 器
结。方法 通过对 电信器类、 电阻器类等电子元 器件的失效原 因、失效机理
件的问题 所在 ， 才能为设备及 系统的正常工作带来可靠保障。 【 关键 字】电 子元器件 ； 失效分析技术 ； 研 究； 失效原因； 保障
电子元 器件失 效的 机理也 有不 同分类 ， 通常 以其导 致原 因作为分 的样 品， 在 对其进行性 能检测 或者 判断 故障部 位时， 输 入信 号、 电源功 类依据， 主要 可分为下面几种 失效 机理 。 率等要视 具体情形从 弱到 强。 值得提 醒的是 ， 在从弱到 强的的整个变化 ①表 层劣化 ： 元器件 钠离子遭 污染 然后造 成沟道 出现 漏电 、 ｖ 辐射 中， 必须密切观 察并把 不正常的现象记 录好。 此 外还要预 防功率过满 引
电子元器件失效分析技术及方法
电子元器件失效分析技术及方法摘要：经过长期坚持不懈的努力，国内环境大变样，这对电子行业而言无疑是利好消息。
随着电子行业的不断发展，电子元器件的升级换代速度越来越快，应用范围也越来越广。
在享受电子元器件带来便利的同时，也要客观看待它的失效现象。
电子元器件一旦失效，就会导致整个系统无法正常运行。
越早分析出原因，损失就越小。
因此，本文对电子元器件失效分析技术方法展开研究，以供广大电子人参考。
关键词：电子元器件；失效分析；技术方法前言市场经济的蓬勃发展为电子行业发展带来了生机与活力，同时也对电子元器件质量提出更高要求。
只有质量过硬，电子元器件才能一直发挥作用。
经过调查发现，电子元器件失效现象比较普遍，想要减少这种现象，需要做好失效分析工作。
这并不是一件容易的事，能否高质量完成，关键要看广大电子人是否完全掌握分析技术及方法。
很显然，目前还不满足要求。
本文从两个方面进行讨论，希望能给大家一些启示。
一、电子元器件失效分析的过程及原则（一）基本流程电子元器件失效的主要有三种类型，第一种是功能丧失，第二种是物理参数发生漂移，第三种是电学特性突然改变，是短路、开路等故障引起的。
不管是哪种情况，分析过程大致相同，即对失效样品的背景进行调查，检查外观的完整性，按要求测试电气特性，对失效模式进行验证，开封去层后开展破坏性物理分析工作，失效定位，从物理和化学两个角度去分析，确定失效机理，发现问题背后的原因，出具失效分析报告[1]。
（二）应遵循的原则不管做什么事，都要遵循一定原则，电子元器件失效分析也不例外。
原则一，先制定分析方案，再采取相应行动。
原则二，先对外观进行检查，再给电子元器件通电。
原则三，在加电测试中，电压要由弱变强。
原则四，先进性静态分析，再实时动态分析。
原则五，先进行宏观分析，再进行微观分析。
原则六，剖析问题时，要从简单到复杂。
原则七，先关注主要零件，再检查辅助零件。
原则八，无损检测在前，破损检查在后。
只有严格遵守八项基本原则，才能避免引入新的失效因素，从而让真正原因浮出水面。
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２００６年１月第１卷第１期失效分析与预防创刊号电子元器件失效分析及技术发展恩云飞，罗宏伟，来萍（元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室，广州５１０６１０）［关键词］元器件；集成电路；失效分析［摘要】本文以集成电路为代表介绍了元器件失效分析方法、流程、技术及发展，失效分析是元器件质量、可靠性保证的重要环节，随着元器件设计与制造技术的提高以及失效分析技术及分析工具水平的提高，对元器件失效模式及失效机理的认识逐步加深，失效分析工作将发挥更大的作用。
［中图分类号］７烈０［文献标识码】ＡＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎＣｏｍｐｏｎｅｎｔＦａｉｌｕｒｅ加１ａｌｙｓｉｓＥＮＹｕｎ—ｆｅｉ，ＬＵＯＨｏｎｇ－ｗｅｉ，ＬＡＩＰｉｎｇ（舭砌ｎ４比６Ｄ砌叮如ｒ删嘶确筘如＆却彬咄面忆‰妞ｙ，国口ｎｇｚｂｕ５１０６１０，吼抛）Ｋｅｙｗｏ“ｋ：ｃｏｒｒｌｐｏｎｅｍ；ｉｎｔｅ黜ｄｃｉｎ面ｔ；ｆａｉｌｕｒｅａｎ由ｓｉｓＡｌ玲恻：蹦ｌｕｒｅａＩｌａｌｙｓｉｓｍｅ山０ｄ，ｎｏｗ粕ｄｔｅｃｌｌＴｌｏｌｏｇ）ｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ“ｎⅡＤｄｕｃｅｄｉｎｔｅｎＩｌｓｏｆｉｍｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆ灿ｒｅ锄ａｌｙｓｉｓｉｓｉＩＩｌｐｏｎａｍｆ研ｃｏｍｐｏｎｅｍｑ１１ａｌｉｔ）ｒａｎｄｒｅｌｉａ：ｂｉＨ哆鹊㈣ｅ．ＡｓｔＩｌｅｄｅｖｅｌ叩Ｈｌｅｍ０ｆｃｏⅡｌｐｏｎｅｎｔｄｅｓｉ印ａｎｄｐｒｏｃｅｓｓ乜ｅｃｌｌＩｌ０１０舒，ｔ１１ｅｄｅｖｅｌ叩Ⅱ把ｍｏｆｆａｉｌｕｒｅａＩ】ｌａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ锄ｄ黼ｌｕｒｅａＩｌａｌｙｓｉｓｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｆ越ｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｗｉⅡｂｅｍｏｒ｜ｅ粕ｄｍｏＩｅｕｓｅｆｍ．１前言失效分析的目的是通过失效机理、失效原因分析获得产品改进的建议，避免类似失效的发生，提高产品可靠性。
电子元器件的失效分析是借助各种测试技术和分析方法明确元器件的失效过程，分辨失效模式或机理，确定其最终的失效原因。
失效分析是元器件可靠性工程中的一个重要组成部分。
开展电子元器件失效分析工作需要具备相应的测试与分析手段、元器件失效机理等专业基础知识，并需要逐步积累失效分析经验。
用于失效分析的设备很多且各有特点，应根据失效分析的要求，选用适当的分析技术和设备，充分利用其功能与特点，降低电子元器件失效分析成本，加快失效分析进度，提高失效分析成功率。
电子元器件是电子系统的重要及关键部件，元器件种类繁多，发展迅速，尤其是以集成电路为代表的微电子器件，其设计和制造技术正以惊人的速度向着规模更大、速度更快、集成度更高的方向发展。
集成电路失效分析难度大，需要采用诸多先进的分析技术，涉及失效分析的各个环节与过程。
本文以集成电路失效分析为代表介绍元器件失效分析的工作流程、分析技术方法以及未来发展所面临的挑战。
２集成电路失效分析主要流程及分析方法２．１失效分析流程典型的集成电路失效分析流程如图ｌ。
２．２失效分析技术方法２．２．１外部目检外部目检在集成电路失效分析中十分重要，它将为后续的分析提供重要的信息。
外部目检可以通过肉眼、放大倍数在４倍～８０倍的立体显微镜、放大倍数在５０倍。
２０００倍的金相显微镜、甚至是扫描电子显微镜（ＳＥＭ）来检查失效器件与好器件之间的差异，确定各种尘化物、沾污、引脚腐蚀、引脚断裂、机械损伤、封装裂纹、晶须、金属迁移等缺陷，必要时利用ＥＤｘ、原子吸收光谱等获得元素信息。
［收稿日期］２００５—０８—０２［修订日期］２００６一ｌＯ一２７［作者简介］恩云飞（１９６８一），女，硕士，高级工程师，从事集成电路失效机理及分析评价技术研究。
电子元器件失效分析及技术发展作者：恩云飞， 罗宏伟， 来萍， EN Yun-fei， LUO Hong-wei， LAI Ping作者单位：元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室,广州,510610刊名：国外金属加工英文刊名：Journal of International Metal Working年，卷(期)：2006，1(1)被引用次数：8次1.会议论文陈燕集成电路(半导体元器件)ESD失效模式及防护技术研究2008本文论述了静电放电危害及模型,并对集成电路(半导体元器件)静电放电试验失效模式及防护技术作了较为详尽的描述,最后对复杂电磁环境中的集成电路ESD保护问题进行了探讨.2.期刊论文廖洪鹏集成电路的DC/DC转换器的合理设计-广东交通职业技术学院学报2003,2(3)本文论述集成电路的DC/DC转换器设计中如何合理地选择控制器、利用试算表和设计公式进行计算、选择元器件、元器件布置和接地、各项指标的验证.3.学位论文许剑锋集成电路三维结构元器件的电、热特性研究2007本文系统的研究了集成电路三维元器件的电热特性.它包括以下六部分:一、简单介绍了现今集成电路的现状和发展趋势,以及大规模集成电路设计领域所面临的挑战.主要对集成电路中互连线的寄生效应和新材料GaN异质结场效应管进行综述,总结了目前在这两个领域所取得一些成果和电、热特性研究的方法,并归纳总结了本文的工作和创新点.二、针对传统的有限元方法应用到三维场问题时存在的计算机内存需求大和耗时多的问题,提出在有限元的基础上,采用逐步单元法(EBE)和预处理共轭迭代(PCG)方法相结合的混合有限元方法,并结合FORTRAN 95语言强大的数组分析能力,在个人计算机上部分实现并行计算,在解决内存储存问题的同时大大降低了求解大规模矩阵方程的时间,使有限元法能够有效地用于集成电路三维元器件的电、热特性分析.三、利用前面所提出的方法对典型的三维互连线结构进行了电容参数提取.通过比较CG和PCG迭代方法,证明了 EBE-FEM-PCG法能快速有效地用于三维互连线电容参数矩阵的提取.通过与有限元商业软件包MAXWEL 3D和 ANSYS计算结果比较,证明我们的方法既准确又高效.四、在上述方法的基础上,结合牛顿一拉夫逊迭代方法和修正牛顿一拉夫逊迭代方法,对 Gallium Nitride (GaN) 高功率异质结场效应管的自热效应进行了系统的分析.通过对几种典型的GaN高功率异质结场效应管在大电流高电压下的稳态和暂态温度场进行分析比较,提取了沟道最大温度、最大温度和输入功率的关系曲线,最大温度和不同衬底的关系曲线等参数和数据,为GaN场效应管在高温下的设计提供理论依据.五、研究了不同材料 Gallium Arsenide (GaAs) 和 GaN 的高功率场效应管受到高功率电磁脉冲(HEMP)辐射时的暂态温度场分布,详细分析了其沟道最大温度、最大温度与高功率脉冲时间的关系、最大温度与高功率脉冲波形的关系等参数和数据,为高功率场效应管的电磁脉冲的热防护设计提供理论基础.六、总结了本文的研究内容并给出了作者进一步需研究的问题.4.会议论文余彦胤.王旭利抗辐射加固元器件验收方法研究2007抗辐射加固元器件的验收方法主要包括抽样方案和统计分布检验方法.本文应用抗辐射加固元器件的辐照试验数据,针对几种抽样方案和统计分布检验方法进行了相关的说明和验证。
最终研究结果为制定《抗辐射加固集成电路验收规范》国军标提供了重要技术基础。
5.会议论文吴孝俭当前元器件检漏的几个问题密封性是电子元器件(以下简称元器件)诸多技术指标中较为重要的一项.现在经常使用的集成电路,在一个芯片上集成了成百上千的电路,导线之间的间距非常小,如果在芯片上沾污了过量的水汽等有害物质,就会使它被腐蚀或导线短路,从而造成电路失效.为了保护电路,要将芯片封在一个密封外壳里面.电路封接时,是在高纯氮气体中进行的,如果外壳非常密封,就能保证芯片始终在高纯氮气体中正常工作,如果外壳密封性能不好,外部的水汽及有害气体就会进入,导致不良后果.所以,在制造厂的生产过程检测中和在使用单位可靠性复检及DPA分析中,密封性均属必检项目.6.期刊论文赵俊霞.刘桥对悬浮元器件的类Y参数变换-贵州大学学报(自然科学版)2004,21(1)本文针对现在集成电路集成度的提高和规模的加大,其电路分析所用的时间加长的难题提出了一种新的电路分析方法-类Y参数变换,并与现有的电路分析方法相比,可以减少计算量,节约分析时间,缩短设计周期.7.学位论文陆晓飞电荷泵及MOSFET测试失效的控制研究2009集成电路元器件测试中，各种失效机制的研究是业内普遍关注的问题，是提高良品率、降低成本的前提。
本文通过对charge-pump及MOSFET测试失效机理以及由工艺缺陷所引起的失效机制的分析，提出了测试所需要采取的控制措施。
通过数据采集及失效分布分析来制定失效控制线，扣留低良率批次。
对测试机精度进行统计分布控制以监督测试的准确性，在测试站进行“防呆措施”的设置，分析测试中所发现的失效以反映各站工艺缺陷。
并介绍了相关软件以帮助简化繁琐庞大的数据采集工作。
通过以上措施，建立数据采集系统及分析流程，最大程度避免不良器件的流出，使测试成为各工艺站点提高工艺水平的重要数据来源，失效控制工作得到了客户的认可。
本论文提出的测试失效控制方法同样适用于其它集成电路及分立器件测试领域。
8.会议论文汤玉生.管慧.曹亚明增强IC单元器件功能是微电子技术横向拓展的重要策略1999该文从提高芯片功能集成度和智能ＩＣ系统发展两方面论述了增强ＩＣ单元器件功能是微电子技术横向拓展的重要策略。
9.期刊论文集成电路/元器件与组件/测试和测量/电源/封装与互连/光电器件/计算机和外设/软件-今日电子2004,""(2)10.期刊论文集成电路/元器件与组件/测试和测量/电源/封装与互连/光电器件/计算机及外设/软件-今日电子2003,""(9)1.娄志强.李鸿鹏.何宇廷.杜金强机载电子设备的故障诊断和趋势预测[期刊论文]-失效分析与预防 2009(1)2.谢国君.王影.胡会能继电器盒故障分析[期刊论文]-失效分析与预防 2008(3)3.庄如平电子设备智能故障诊断系统的研究[期刊论文]-电脑知识与技术 2008(18)4.李晓延.严永长.刘功桂.陈伟升.刘彦宾.夏庆云.王玲空调器印刷电路板无铅焊点抗热疲劳性能分析[期刊论文]-失效分析与预防 2008(1)5.林晓玲.孔学东.恩云飞.章晓文.彭泽亚.姚若河FCBGA封装器件的失效分析与对策[期刊论文]-失效分析与预防2007(4)6.宁叶香.潘开林.李逆电子组装中焊点的失效分析[期刊论文]-电子工业专用设备 2007(9)本文链接：/Periodical_gwjsjg200601009.aspx授权使用：黄小强(wfxadz)，授权号：480a2f5b-b9c1-4b7a-95c1-9e5b00b4dde9下载时间：2010年12月29日。