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半導(dǎo)體器件的可靠性范文第1篇

關(guān)鍵詞：貼片；半導(dǎo)體；可靠性；工作；研究

中圖分類號(hào)：TO306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）2-0126-02

貼片半導(dǎo)體器件以其體積小、重量輕的特點(diǎn)，滿足了航天武器系統(tǒng)小型化的需求，逐漸被用來(lái)替代金屬或陶瓷封裝的分體式器件。隨著使用過(guò)程中暴露出的質(zhì)量問(wèn)題，貼片半導(dǎo)體器件的質(zhì)量越來(lái)越受到各使用單位的關(guān)注，為確保貼片半導(dǎo)體器件的裝機(jī)質(zhì)量，在裝機(jī)前剔除參數(shù)超差或有潛在工藝缺陷的器件，開(kāi)展貼片半導(dǎo)體器件的可靠性工作研究很有必要。

1 貼片半導(dǎo)體器件的封裝形式

①貼片陶瓷半導(dǎo)體器件的封裝形式主要有：SMD-0.1、SMD-0.2、SMD-0.5、SMD-1、SMD-2、SOT-23C、UA、UB等。

②貼片玻璃半導(dǎo)體器件的封裝形式主要有：Mili-MELF（DO-213AA）、LL34/LL35等。

③貼片塑料半導(dǎo)體器件的封裝形式主要有：SMA（DO-214AC）、SMB（DO-214AA）、SMC（DO-214AB）、SOD123、SOD323、SOD523、SOT-23、SOT-223、SOT-89、TO-252、D2Pak、

SO-8等。

2 可靠性工作中遇到的問(wèn)題及解決措施

2.1 高溫試驗(yàn)后引腳氧化問(wèn)題

貼片半導(dǎo)體器件的引腳在高溫環(huán)境下容易氧化變黑，影響器件的可焊性，建議參照PEM-INST-001取消了高溫貯存試驗(yàn)項(xiàng)目，增加溫度循環(huán)試驗(yàn)次數(shù)。

2.2 貼片半導(dǎo)體器件可靠性試驗(yàn)中受機(jī)械應(yīng)力引腳變形

問(wèn)題

貼片半導(dǎo)體器件引腳短、薄、軟，受力極易變形，引腳變形后反復(fù)整形會(huì)導(dǎo)致引腳損傷或折斷，也會(huì)導(dǎo)致器件可焊裝降低，因此在檢測(cè)、篩選試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)采取以下措施：

①貯存及運(yùn)輸過(guò)程中采取單個(gè)獨(dú)立包裝或編帶包裝，周轉(zhuǎn)中采用防靜電托盤單層存放，以防相互碰撞或擠壓導(dǎo)致引腳變形。

②取放器件應(yīng)使用專用的鑷子或吸盤，避免用鑷子直接夾持器件引腳。

③應(yīng)選擇適合器件尺寸的夾具，避免由于夾具尺寸與器件尺寸配合不當(dāng)導(dǎo)致引腳受力扭曲變形；同樣的封裝外形，不同生產(chǎn)廠家、或同一廠家不同批次結(jié)構(gòu)尺寸會(huì)不同，用相同夾具進(jìn)行試驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)接觸不良或引腳變形，建議每次試驗(yàn)前一定要進(jìn)行裝夾檢查。

④每次裝夾以及試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)在放大鏡下進(jìn)行外觀檢查，用專用工具對(duì)輕微變形的引腳進(jìn)行矯形，并剔出引腳嚴(yán)重變形的器件。

2.3 功率老煉過(guò)應(yīng)力問(wèn)題

貼片半導(dǎo)體器件試驗(yàn)夾具一般采用上下翻蓋的裝夾方式，這種裝夾方式存在散熱不良的問(wèn)題。如果功率老煉試驗(yàn)應(yīng)力不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致器件過(guò)熱擊穿。

①整流、開(kāi)關(guān)等普通二極管取1～1.5倍的額定正向電流，建議取器件的額定正向電流進(jìn)行功率老煉；如殼溫過(guò)高時(shí)功率老煉的正向電流可取0.8倍的額定電流及以上。

②穩(wěn)壓二極管取1～1.5倍的額定耗散功率，也有取最大穩(wěn)壓電流IZM；建議取最大穩(wěn)壓電流進(jìn)行功率老煉。

③三極管的功率老煉條件取1倍的額定耗散功率；功率老煉過(guò)程中應(yīng)監(jiān)控器件殼溫，根據(jù)可靠性工作經(jīng)驗(yàn)，塑封小功率器件殼溫控制在55～70 ℃范圍內(nèi)，陶瓷、玻璃封裝器件殼溫控制在80～90 ℃范圍內(nèi)，如殼溫過(guò)高則建議參照GJB/Z 35-93《元器件降額準(zhǔn)則》的要求，耗散功率可取0.75倍的額定功率及以上。

④高頻三極管的功率老煉試驗(yàn)需定制專用老化板，在老煉回路中增加濾波電容器、電感器以防自激振蕩，否則試驗(yàn)后會(huì)導(dǎo)致器件性能下降，甚至功能失效。

2.4 高溫反偏的應(yīng)力條件

①高溫反偏試驗(yàn)關(guān)鍵的應(yīng)力條件為溫度、反向電壓和漏電流。

②普通器件的高溫反偏不存在任何風(fēng)險(xiǎn)，只要夾具接觸可靠即可，但肖特基二極管高溫反偏需引起高度重視，特別是貼片肖特基二極管的高溫反偏試驗(yàn)，稍有不慎會(huì)導(dǎo)致批次性過(guò)熱擊穿。在進(jìn)行肖特基二極管高溫反偏試驗(yàn)時(shí)需采取以下措施：

第一，每個(gè)型號(hào)規(guī)格的器件進(jìn)行試驗(yàn)之前應(yīng)先用樣片進(jìn)行摸底試驗(yàn)，肖特基二極管在溫度（一般取100 ℃）一定的情況下，根據(jù)器件的熱阻及試驗(yàn)結(jié)果確定器件的試驗(yàn)電壓，但最低不得小于0.5倍的額定反向直流工作電壓；

第二，每批次器件開(kāi)始試驗(yàn)之前，應(yīng)先抽取2只樣品進(jìn)行試驗(yàn)，以掌握該批次器件的反向漏電流指標(biāo)情況，計(jì)算設(shè)備的最大負(fù)載能力；

第三，當(dāng)單個(gè)漏電流值大于5 mA時(shí)，建議控制每次試驗(yàn)的數(shù)量，試驗(yàn)數(shù)量過(guò)多，每路之間相互影響，極易導(dǎo)致器件擊穿。

3 結(jié) 語(yǔ)

貼片半導(dǎo)體器件由于受封裝外形、試驗(yàn)夾具等諸多因素的影響，在開(kāi)展可靠性工作研究中遇到了許多問(wèn)題，通過(guò)多年的研究和技術(shù)公關(guān)，問(wèn)題都迎刃而解，取得了一些成績(jī)，開(kāi)發(fā)出一千多個(gè)型號(hào)規(guī)格的檢測(cè)、老煉程序，建成了貼片半導(dǎo)體器件可靠性保障能力，成為科工四院元器件可靠性分中心，也成為科技一院、科工二院、科工三院授權(quán)的元器件質(zhì)量保證單位，為航天、航空、船舶、電子儀器等領(lǐng)域的產(chǎn)品提供了可靠性保障工作，為各行各業(yè)電子產(chǎn)品的可靠性做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Alexander Teverovsky，Kusum Sahu，Henning Leidecker，

Darryl Lakins，“PEM-INST-001：Instructions for Plastic Encaps-

ulated Microcircuit（PEM）Selection， Screening，and Qualificati-

on.” NASA/TP-2003-212244.塑封微電路（PEM）選擇、篩選和鑒定指南[S]，2003年.

半導(dǎo)體器件的可靠性范文第2篇

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體封裝；封裝機(jī)器；裝備維護(hù)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的過(guò)程中，半導(dǎo)體器件的發(fā)展具有重要的作用。在計(jì)算機(jī)剛發(fā)明的時(shí)候，其體積非常巨大，而如今的計(jì)算機(jī)越來(lái)越小，集成度越來(lái)越高，這主要就是歸功于半導(dǎo)體科技的不斷發(fā)展。半導(dǎo)體芯片的集成度不斷提高使計(jì)算機(jī)的處理功能越來(lái)越強(qiáng)，同時(shí)計(jì)算機(jī)的體積也越來(lái)越小。而在提高集成度這一環(huán)節(jié)中，半導(dǎo)體封裝技術(shù)具有重要的作用。從最初的封裝設(shè)備需要從國(guó)外引進(jìn)，到如今自己能夠制造出先進(jìn)的封裝設(shè)備，半導(dǎo)體封裝技術(shù)在國(guó)內(nèi)取得了迅速的發(fā)展。本文將先介紹半導(dǎo)體封裝機(jī)器的相關(guān)概念和重要作用，再探討封裝機(jī)器的管理和維護(hù)工作。

1 半導(dǎo)體封裝機(jī)器概述和作用

1.1 半導(dǎo)體封裝機(jī)器概述

半導(dǎo)體器件是電子產(chǎn)品的重要組成部分，它在電子產(chǎn)品中起著信號(hào)控制和處理的作用。在半導(dǎo)體封裝的過(guò)程中可以分為以下幾步：

第一，進(jìn)行劃片工作，對(duì)晶圓進(jìn)行貼膜后，利用晶圓切割機(jī)器對(duì)晶圓進(jìn)行切割，切割同時(shí)機(jī)器還具有自動(dòng)清洗功能，以去除各種殘留的粉塵和硅渣，以避免影響產(chǎn)品的質(zhì)量。第二，進(jìn)行粘片工作，粘片時(shí)用銀漿將芯片進(jìn)行粘貼，方便產(chǎn)品的散熱，并有良好的導(dǎo)電性。粘片機(jī)所使用的動(dòng)力來(lái)自于壓縮空氣。第三，進(jìn)行引線壓焊工作，目前比較先進(jìn)的壓焊技術(shù)為超聲壓焊，它是利用壓焊機(jī)器的劈刀將焊接面和焊線進(jìn)行摩擦，從而保證焊接面的光滑，順利完成焊接工作。第四，塑封工藝，首先要用排片機(jī)將壓焊好后的產(chǎn)品放到預(yù)熱臺(tái)上進(jìn)行預(yù)熱，然后用包封機(jī)進(jìn)行合模加壓，用高頻預(yù)熱機(jī)進(jìn)行封料軟化，最后進(jìn)行注塑后固化工作。第五，進(jìn)行后固化工作，需要用專業(yè)的烘箱設(shè)備對(duì)塑封后的產(chǎn)品進(jìn)行4個(gè)小時(shí)的加熱，使產(chǎn)品的性能更佳。第六，進(jìn)行打標(biāo)工作，需要利用激光打標(biāo)機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記的刻印。第七，進(jìn)行電鍍，電鍍前需要用溢料機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行溢料，然后對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行鍍錫工作。第八，進(jìn)行切筋切斷工作，利用相關(guān)切斷設(shè)備將整條已經(jīng)電鍍的產(chǎn)品進(jìn)行切割。第九，測(cè)試包裝工作，將經(jīng)過(guò)上述多道工序后的產(chǎn)品進(jìn)行電性測(cè)試，自動(dòng)區(qū)分合格品和不合格品。將測(cè)試合格后的產(chǎn)品進(jìn)行封裝。

最初的封裝形式為三極管時(shí)代的插入式封裝，后面出現(xiàn)了表面貼裝式封裝，如今模塊封裝和系統(tǒng)封裝應(yīng)用比較廣泛等。半導(dǎo)體封裝的相關(guān)機(jī)器有很多，根據(jù)封裝形式的不同，封裝機(jī)器也有很多種。

1.2 半導(dǎo)體封裝機(jī)器的作用

在半導(dǎo)體封裝過(guò)程中會(huì)用到很多的封裝機(jī)器，封裝機(jī)器的整體作用是完成整個(gè)半導(dǎo)體封裝的過(guò)程。而半導(dǎo)體封裝不僅要保護(hù)內(nèi)部免受外界環(huán)境的影響，也要加強(qiáng)芯片內(nèi)外的連接能力。綜合來(lái)說(shuō)，封裝機(jī)器進(jìn)行半導(dǎo)體封裝具有以下作用：

第一，對(duì)芯片進(jìn)行物理保護(hù)。芯片是一個(gè)非常重要的部分，所以一旦受到損害，產(chǎn)生的后果非常嚴(yán)重。通過(guò)半導(dǎo)體封裝，芯片與外界得到了隔離，一方面可以避免空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片進(jìn)行腐蝕，另一方面也能夠避免溫度過(guò)高等產(chǎn)生應(yīng)力而損壞芯片。

第二，實(shí)現(xiàn)電氣連接。根據(jù)功能的需求，利用封裝可以對(duì)電路板上的間距進(jìn)行合理的調(diào)整，從而便于實(shí)際的安裝，保證電氣連接合理通暢。合理的封裝不僅可以降低相關(guān)的材料費(fèi)用，而且還能保證芯片的高質(zhì)量和可靠性。比如，合理的布線長(zhǎng)度以及阻抗配比可以保證芯片的質(zhì)量和效率。

第三，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格化。在半導(dǎo)體封裝時(shí)，需要確定封裝的尺寸、形狀以及長(zhǎng)度間距等等，這不僅僅可以建立封裝的標(biāo)準(zhǔn)，而且能夠跟電路板等廠家進(jìn)行配合，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程。

2 半導(dǎo)體封裝機(jī)器的維護(hù)

半導(dǎo)體封裝機(jī)器的可靠性在很大程度上決定著半導(dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量，所以封裝企業(yè)要做好封裝機(jī)器的質(zhì)量和維護(hù)工作，保證封裝機(jī)器的正常運(yùn)行。

半導(dǎo)體封裝機(jī)器雖然操作簡(jiǎn)單，工作精度高，但這同時(shí)也決定了它的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，自動(dòng)化的程度比較高，發(fā)生故障的概率以及解決成本更加高。半導(dǎo)體機(jī)器中具有機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)等等，在每個(gè)系統(tǒng)中也都存在著很多子系統(tǒng)。多個(gè)系統(tǒng)的相結(jié)合，設(shè)計(jì)不到位，就很容易降低封裝機(jī)器的可靠性。

為了加強(qiáng)半導(dǎo)體封裝機(jī)器的可靠性，就要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)工作。第一，加強(qiáng)工作人員素質(zhì)的培養(yǎng)，讓工作人員在封裝過(guò)程中盡職盡責(zé)，盡量減少人為失誤造成機(jī)器故障。第二，提高封裝機(jī)器的可靠度，不斷將新技術(shù)融合到封裝機(jī)器上，比如自動(dòng)故障診斷識(shí)別系統(tǒng)以及生產(chǎn)報(bào)告生產(chǎn)系統(tǒng)等等。第三，加強(qiáng)封裝機(jī)器的檢修工作，建立定時(shí)的檢查機(jī)制，實(shí)時(shí)監(jiān)控封裝機(jī)器的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)的進(jìn)行修理維護(hù)工作。

結(jié)語(yǔ)

半導(dǎo)體的迅速發(fā)展對(duì)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有重要作用，而半導(dǎo)體封裝機(jī)器的封裝環(huán)節(jié)在半導(dǎo)體器件中具有重要作用。本文介紹了半導(dǎo)體封裝機(jī)器的相關(guān)概念和重要作用，探討了封裝機(jī)器的管理和維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

半導(dǎo)體器件的可靠性范文第3篇

[關(guān)鍵詞]變頻調(diào)速原；及變頻方案可靠性；分析

中圖分類號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）03-0150-01

目前，變頻調(diào)節(jié)技術(shù)由于具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢(shì)而發(fā)展迅速，并得到了廣泛的應(yīng)用。電機(jī)在采用變頻調(diào)速后，其調(diào)速范圍相對(duì)較廣寬，同時(shí)其平滑性相對(duì)較高，其機(jī)械特性也相對(duì)較硬，能夠有效實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，有效降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊和機(jī)械負(fù)載的沖擊，并能夠在實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能的同時(shí)，有效提升電機(jī)的使用壽命。

一、交流調(diào)速功率控制原理

從對(duì)功率控制角度進(jìn)行分析，能夠得出如圖1所示的異步電動(dòng)機(jī)功率模型圖。異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，定子從電源中吸收電功率P1，同時(shí)吸收無(wú)功功率勵(lì)磁，建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，將P1轉(zhuǎn)化為電磁功率Pem，根據(jù)能量守恒原理可以得出異步機(jī)按定子電磁功率為：

Pem=P1-P1（P1表示定子輸入電功率，P1表示定子功率損失）

根據(jù)以上功率理論可知，有效控制機(jī)械功率PM是異步機(jī)調(diào)速的實(shí)質(zhì)所在，即變頻調(diào)速原理為通過(guò)功率控制來(lái)實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)速的改變。由此可以推導(dǎo)出：電氣變頻調(diào)速包括電磁功率Pem和損耗功率P2兩種原理，所有變頻調(diào)速方法均基于這兩種原理。變頻調(diào)速的原理直接決定調(diào)速性能，盡管變頻調(diào)速時(shí)采用的方法不同，然而只要其調(diào)速原理相同，難么其調(diào)速性能必然一致。根據(jù)功率控制理論，以定子為控制對(duì)象、電磁功率為控制目的的變頻調(diào)速系統(tǒng)可以用圖2進(jìn)行表示。

由公式Pem=P1-P1可以得出，為了對(duì)Pem進(jìn)行高效控制，必須對(duì)定子的輸入功率P1進(jìn)行有效控制。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，P1可以用以下公式表示：

在公式中，電機(jī)客觀存在的負(fù)載轉(zhuǎn)矩直接決定了I1cosφ1，無(wú)法作為變頻調(diào)速的控制量，在變頻調(diào)速過(guò)程中無(wú)法改變電源相數(shù)，只能通過(guò)控制定子端電壓U1對(duì)P1進(jìn)行有效控制，從而實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。在異步電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，定子有著產(chǎn)生電磁功率和旋轉(zhuǎn)主磁場(chǎng)的功能。在實(shí)際變頻調(diào)速過(guò)程中，僅僅通過(guò)調(diào)整定子端電壓能以實(shí)現(xiàn)高效率調(diào)速，單純對(duì)異步電機(jī)定子端電壓進(jìn)行調(diào)整，會(huì)導(dǎo)致主磁通出現(xiàn)降低，破壞高效調(diào)速所遵守的φm=C原則，導(dǎo)致異步機(jī)損耗急劇增大，無(wú)法改變異步機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速，同時(shí)還會(huì)增大損耗功率和轉(zhuǎn)速降。

為了確保在改變U1時(shí)仍然滿足原則，變頻調(diào)速應(yīng)當(dāng)遵守φm=C以下電機(jī)學(xué)規(guī)律：

同時(shí)在調(diào)速過(guò)程中對(duì)電壓頻率f1進(jìn)行控制，確保壓頻比U1/f1為常量。

由以上分析可以得出：基于定子的電磁功率控制是變頻調(diào)速的實(shí)質(zhì)，通過(guò)調(diào)壓、變頻二元控制等方法實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。

二、高壓變頻方案及其可靠性

小容量絕緣柵極型功率管（IGBT）具有較高的可靠性，無(wú)需進(jìn)行串并聯(lián)，使得小功率變頻調(diào)速的可靠性相對(duì)較高。然而，高壓、大功率變頻調(diào)速的可靠性相對(duì)復(fù)雜。對(duì)于高壓變頻調(diào)速，目前國(guó)外半導(dǎo)體極限理論研究取得了一定進(jìn)展，已研究出接近極限的二極管，該極限二極管的電壓仍然無(wú)法滿足直接6～10kV電源線安全使用的要求。下文就高壓變頻方案及其可靠性進(jìn)行分析。

（一）高壓變頻方案

第一，變壓器變頻方案。變壓器調(diào)速方案包括如圖3所示的“高一低”和“高一低一高”變壓技術(shù)方案。在變壓器變頻方案中主要采用回避高壓來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻。采用變壓器變頻方案需要大容量變壓器，使得變頻成本和損耗增高，同時(shí)也會(huì)增大增大電流，使得IGBT產(chǎn)生并聯(lián)均流問(wèn)題。

第二，IGBT直接串聯(lián)變頻方案。該方案通過(guò)將高壓進(jìn)行分解，有效降低各個(gè)IGBT器件的實(shí)際電壓，從而實(shí)現(xiàn)變頻。IGBT直接串聯(lián)變頻方案難以有效解決串聯(lián)均壓?jiǎn)栴}。

第三，多電平串聯(lián)變頻方案。該變頻方案有機(jī)結(jié)合了變壓器變頻方案和器件串聯(lián)方案結(jié)合。相比于變壓器變頻的“高一低一高”方案，其少一臺(tái)變壓器；相比于IGBT直接串聯(lián)方案能夠有效提高均壓可靠性。然而多電平串聯(lián)變頻方案未能有效有效避免增加變壓器產(chǎn)生的成本，同時(shí)也未能從根本上有效解決半導(dǎo)體器件串聯(lián)均壓?jiǎn)栴}。

（二）高壓變頻可靠性分析

第一，半導(dǎo)體串聯(lián)均壓和電流可靠性分析。均壓即是串聯(lián)器件的電壓平均分配率，電路中理想狀態(tài)下的均壓為各個(gè)串聯(lián)器件兩端電壓均相等且為總電壓的1/n。為實(shí)現(xiàn)理想狀態(tài)下的均壓，必須確保各個(gè)串聯(lián)電器的電參數(shù)完全相同，然而半導(dǎo)體器件存在離散性，難以實(shí)現(xiàn)理想狀態(tài)下的完全均壓，最多能達(dá)到近似均壓，尤其是可控器件實(shí)現(xiàn)均壓的技術(shù)難度最大，其效果也最差。串聯(lián)的不均壓直接降低了承擔(dān)電壓高的器件可靠性，一些串聯(lián)器件甚至被擊穿，并引發(fā)一系列的連鎖反應(yīng)，使得串聯(lián)器件全部受到損壞。串聯(lián)系統(tǒng)變頻可靠性取決于n個(gè)串聯(lián)器件可靠性之積，串聯(lián)元件越多，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性相對(duì)越低。對(duì)于冗余設(shè)計(jì)的串聯(lián)電路，其各個(gè)串聯(lián)元件之間相互分擔(dān)電壓，使得冗余的從元件能夠有效改善主元件電壓可靠性，但值得一提的是，串聯(lián)系統(tǒng)中任何一個(gè)元件開(kāi)路性失效均會(huì)使得串聯(lián)系統(tǒng)開(kāi)路。串聯(lián)數(shù)量增多會(huì)降低串聯(lián)系統(tǒng)的電流可靠性，尤其是在電流源型的電路中，電器元件開(kāi)路會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的過(guò)電壓，擊穿元件，影響串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性。

第二，半導(dǎo)體并聯(lián)均流和電壓可靠性分析。均流即是并聯(lián)電路的電流平均分配率，并聯(lián)系統(tǒng)變頻可靠性取決于n個(gè)并聯(lián)器件可靠性之積，在并聯(lián)系統(tǒng)中任何元件電壓擊穿均會(huì)破壞均會(huì)聯(lián)系統(tǒng)的電壓可靠性，尤其是電壓源型電路，任何元件擊穿都將導(dǎo)致并聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)短路。

第三，多電平串聯(lián)變頻可靠性分析。通常情況下，IGBT損壞尤其是IGBT被電壓擊穿是導(dǎo)致多電平串聯(lián)變頻方案出現(xiàn)故障的主要原因，直接影響多電平串聯(lián)變頻效果。一方面，IGBT的芯片結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題，使得多電平串聯(lián)變頻方案中IGBT被擊穿。由于受生產(chǎn)工藝限制，IGBT的芯片pn結(jié)邊緣處幾乎呈直角形，缺乏像晶閘管的斜坡，使得器件耐過(guò)電壓能力降低，承受過(guò)壓時(shí)間的縮短，使得IGBT被電壓擊穿。另一方面，串聯(lián)單元?jiǎng)討B(tài)開(kāi)、關(guān)特性不一致，使得各單元瞬時(shí)0電壓存在不均勻顯現(xiàn)，導(dǎo)致IGBT被電壓擊穿，從而影響多電平串聯(lián)變頻可靠性。

結(jié)束語(yǔ)

本文在分析基于功率控制的變頻調(diào)速原理的基礎(chǔ)上，得出基于定子的電磁功率控制是變頻調(diào)速的實(shí)質(zhì)，通過(guò)對(duì)變壓器方案、IGBT直接串聯(lián)以及多電平串聯(lián)方案結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)及可靠性研究，得出采用IGBT變流器件的變頻調(diào)速無(wú)法滿足電業(yè)為6～10Kv的高壓變速調(diào)頻的安全要求。

參考資料

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半導(dǎo)體器件的可靠性范文第4篇

【關(guān)鍵詞】微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-5962（2013）02（a）-0019-01

引言：

微電子學(xué)是一門發(fā)展極為迅速的學(xué)科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微電子學(xué)發(fā)展的方向。現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)信息社會(huì)，信息技術(shù)發(fā)展的方向是多智能化、網(wǎng)絡(luò)化和個(gè)體化。要求系統(tǒng)獲取和存儲(chǔ)海量的多媒體信息、以極高速度精確可靠的處理和傳輸這些信息并及時(shí)地把有用信息顯示出來(lái)或用于控制。所有這些都只能依賴于微電子技術(shù)的支撐才能成為現(xiàn)實(shí)。超高容量、超小型、超高速、超高頻、超低功耗是信息技術(shù)無(wú)止境追求的目標(biāo)，是微電子技術(shù)迅速發(fā)展的動(dòng)力。

目前我國(guó)的微電子行業(yè)領(lǐng)域正以日新月異的速度高速向前發(fā)展，但是微電子專業(yè)學(xué)生往往理論強(qiáng)于實(shí)踐，成為制約我國(guó)微電子行業(yè)發(fā)展的最大障礙。為了培養(yǎng)出合格的微電子專業(yè)畢業(yè)生，在微電子教學(xué)過(guò)程中必須理論和實(shí)踐并重。

我們?cè)诮Y(jié)合我校多年微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐工作以及目前微電子行業(yè)的現(xiàn)狀和前景，提出了在本科階段微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容――抓好兩大平臺(tái)建設(shè)；革新實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系的新思路――因人而宜，因材施教，學(xué)生為主，教師為輔。

微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

在實(shí)驗(yàn)改革中主要分成兩大主要平臺(tái)：集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)和集成電路測(cè)試平臺(tái)。

集成電路設(shè)計(jì)平臺(tái)：

實(shí)驗(yàn)室是開(kāi)展研究性教學(xué)、培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要陣地。微電子實(shí)驗(yàn)所涉及的一些必要的實(shí)驗(yàn)裝備往往價(jià)格不菲，而一些綜合性、設(shè)計(jì)性、研究探索性實(shí)驗(yàn)以及課程綜合設(shè)計(jì)所需要的系統(tǒng)級(jí)先進(jìn)設(shè)備和測(cè)試儀表更是價(jià)格驚人，在本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中根本無(wú)法配置。為了解決這一矛盾，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室建設(shè)中引進(jìn)先進(jìn)的EDA軟件，包括ECAD和TCAD軟件構(gòu)建集成電路設(shè)計(jì)模塊。在這個(gè)模塊中學(xué)生可以完成（1）數(shù)字IC和模擬IC的設(shè)計(jì)：進(jìn)行數(shù)字集成電路、模擬集成電路和片上系統(tǒng)SoC的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；（2）可以完成版圖設(shè)計(jì)：進(jìn)行數(shù)字集成電路版圖設(shè)計(jì)、模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)；（3）還可以完成器件和工藝設(shè)計(jì)：進(jìn)行微電子器件、納電子器件和光電子器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能仿真、工藝設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化和虛擬制造的實(shí)驗(yàn)。利用這些軟件學(xué)生不僅可以完成一些過(guò)去因條件限制根本無(wú)法完成的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，更主要的是學(xué)生在開(kāi)展科技創(chuàng)新訓(xùn)練和復(fù)雜程度高的系統(tǒng)級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，可以首先利用這些軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真分析、反復(fù)修改，在獲得正確設(shè)計(jì)和初步結(jié)果后再利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這樣做不僅減少了研究工作和實(shí)驗(yàn)工作的盲目性，而且降低了運(yùn)行成本和設(shè)備維修率，提高了設(shè)備利用率。

集成電路測(cè)試平臺(tái)：

該平臺(tái)是針對(duì)微電子技術(shù)本科專業(yè)中關(guān)于半導(dǎo)體器件物理、固體電子導(dǎo)論、微電子器件設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、集成電路測(cè)試等課程的教學(xué)要求，完成以下幾個(gè)模塊設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）半導(dǎo)體材料測(cè)試模塊。通過(guò)四探針測(cè)試儀（包括電腦、軟件）、導(dǎo)電類型鑒別儀、半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)測(cè)試儀和少子壽命測(cè)試儀可進(jìn)行半導(dǎo)體材料（硅片）的導(dǎo)電類型、電阻率、電導(dǎo)率和少子壽命測(cè)試等實(shí)驗(yàn)和研究。（2）半導(dǎo)體器件測(cè)試模塊。通過(guò)晶體管特性測(cè)試測(cè)試儀、數(shù)字萬(wàn)用表、半導(dǎo)體特性分析儀和CV特性測(cè)試儀可進(jìn)行二極管、NPN、PNP、MIS和MOS晶體管的特性測(cè)試和參數(shù)提取的實(shí)驗(yàn)和研究。（3）IC在晶圓測(cè)試模塊。通過(guò)STl03A手動(dòng)探針臺(tái)、數(shù)字示波器和邏輯分析儀可進(jìn)行集成電路和半導(dǎo)體器件性能的在晶圓測(cè)試的實(shí)驗(yàn)和研究。（4）版圖分析與電路提取模塊，利用大平臺(tái)顯微鏡、計(jì)算機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像頭可進(jìn)行集成電路的版圖分析、圖形測(cè)量和電路提取實(shí)驗(yàn)和研究。

微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程新教學(xué)體系：

為了培養(yǎng)高素質(zhì)的、有創(chuàng)新能力的、符合新時(shí)代要求的學(xué)生，我們制定了新的微電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱。新大綱具有以下特點(diǎn)：（一）內(nèi)容覆蓋范圍廣，包括大部分微電子專業(yè)課程內(nèi)容：半導(dǎo)體器件物理、固體物理、集成電路版圖和工藝設(shè)計(jì)、集成電路CAD和微電子器件等等；（二）對(duì)實(shí)驗(yàn)者水平要求更高，編排結(jié)構(gòu)更合理。大部分實(shí)驗(yàn)包含基本驗(yàn)證性和綜合分析性，要求學(xué)生掌握扎實(shí)的基本知識(shí)，突出對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育；（三）大綱規(guī)定了必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)兩種類型實(shí)驗(yàn)，必做類型要求所有學(xué)生都要完成，而選做實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)部分學(xué)生開(kāi)設(shè)的能力提高型實(shí)驗(yàn)，做到“因人而宜，因材施教”。

與此同時(shí)，根據(jù)大綱的修訂，我們對(duì)《微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)》講義進(jìn)行了重新編排，以了解新知識(shí)，掌握新技能，培養(yǎng)新能力為重點(diǎn)。通過(guò)大綱和講義的修訂和編排都為微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革奠定了基礎(chǔ)。

半導(dǎo)體器件的可靠性范文第5篇

光電產(chǎn)業(yè)園是以光電子、電聲科技企業(yè)為主的研發(fā)生產(chǎn)基地，實(shí)施研發(fā)孵化-加速成果轉(zhuǎn)化-產(chǎn)業(yè)化的三級(jí)跟進(jìn)式培育，提供金融超市、技術(shù)交易市場(chǎng)、檢測(cè)中心、品牌營(yíng)銷管理等全方位服務(wù)，有效促進(jìn)了企業(yè)的快速發(fā)展和壯大，極大地推動(dòng)了企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的快速提升。到2015年，園區(qū)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1000億元、利稅250億元，成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的光電子產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)制造基地。光電產(chǎn)業(yè)園通過(guò)強(qiáng)化科技、質(zhì)量、金融、人才支撐，實(shí)施了孵化器、加速器、產(chǎn)業(yè)化基地的三級(jí)跟進(jìn)式培育，加快金融超市、融智平臺(tái)、技術(shù)交易市場(chǎng)、檢測(cè)中心等全方位的服務(wù)，促進(jìn)企業(yè)的生成、發(fā)展和壯大，提升了園區(qū)功能。

據(jù)了解，在高新區(qū)光電園投資7000余萬(wàn)元建設(shè)的國(guó)家級(jí)半導(dǎo)體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)濰坊中心設(shè)有工藝驗(yàn)證、LED器件檢測(cè)等10多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，可為入園企業(yè)提供“當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、當(dāng)?shù)貦z測(cè)、當(dāng)?shù)卣J(rèn)證”的一條龍服務(wù)。作為國(guó)家級(jí)權(quán)威性檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)中心組建起以中科院院士、海外歸國(guó)博士為代表的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可提供芯片、半導(dǎo)體器件、LED產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)等第三方檢測(cè)和研發(fā)服務(wù)，減少了企業(yè)檢測(cè)費(fèi)用，縮短了產(chǎn)品認(rèn)證周期，有效增強(qiáng)了光電產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并輻射帶動(dòng)省內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前，光電園聚集企業(yè)126家，其中規(guī)模以上企業(yè)26家，2011年實(shí)現(xiàn)園區(qū)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入120億元，形成了以浪潮華光、歌爾集團(tuán)、中微光電子等一批骨干企業(yè)為代表的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品面向蘋果、索尼、微軟等國(guó)際品牌，成為國(guó)內(nèi)外重要的光電子產(chǎn)品研發(fā)制造基地。十二五期間，產(chǎn)業(yè)集群將新增投入500多億元，新建續(xù)建100個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，培育科技型中小企業(yè)400多家，打造30多家過(guò)10億元企業(yè)，形成千億級(jí)光電產(chǎn)業(yè)集群。