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在实验室运行过程中,与元器件的研制生产企业、电子产品制造企业、电子产品用户企业以及高等院校和科研院所开展广泛的科研合作,针对电子元器件、板级组件、整机系统,在失效机理及原因分析、可靠性评估方法、可靠性设计与预防、集成电路可信任性、整机系统的故障预测与诊断(PHM)等多方面联合开展科研项目申报、技术攻关和工程应用等工作,取得了丰硕的科研成果和良好的社会和经济效益。已有合作企业及科研院所近百家。


1、研究方向

  围绕电子元器件可靠性,实验室有四大科研方向:

(1)失效机理及数理模型;

  针对超深亚微米集成电路、高密度封装/组装和其他新型器件,面向各种应用环境如宇航、航空、海运等,开展失效机理研究,建立数理模型。

(2)失效分析新技术;

 开展缺陷探测、失效定位及分析、微量成分分析、以及各种测试验证技术等研究。

(3)可靠性试验与评估技术;

 开展加速寿命、间歇寿命、极限应力(HALT,HASS,HAST)以及辐照电磁等试验与评估技术研究。

(4)可靠性设计

开展基于失效机理的热设计、抗机械应力设计和长寿命设计等研究。

2、科研工作及成果

近十年,承担国家、地方和重大工程的科研项目几百项,其中,国家重大项目几十项。在元器件可靠性领域的科研水平处于国内领先地位,部分领域的科研成果达到国际先进。获得20余项省部级科研进步奖励,发明专利授权和自研软件登记超过100项。发表学术论文1000余篇,出版专著15部。  

3、重点科研领域

  针对SOC、CPU和PGA等超大规模集成电路,GaN、SiC等宽禁带微波和功率半导体器件、真空微波器件、MEMS器件、半导体激光器、光电探测器等等,开展

失效机理及模型研究、失效分析新技术、可靠性试验和寿命评估、可靠性模拟仿真与应用验证等研究。

4、科研案例

(1)GaN微波器件强应力试验及失效机理分析

发现了 AlGaN/GaNHEMTs 器件退化的一种新机理:由于栅金属和AlGaN层的热失配导致栅下产生裂纹,使得器件退化甚至失效。

(2)失效分析新技术              

对倒装芯片、叠层封装等超大规模IC开展的失效定位技术研究及应用,如微米精度的封装级芯片背面减薄技术、光束感生电阻变化背面缺陷定位技术、实时锁定热成像缺陷定位技术、聚焦离子束电路修改技术等等。


(3)寿命试验与评价

针对微波半导体器件及组件、微波真空器件、光电器件等长期贮存以及工作的寿命要求,  开展工作寿命和贮存寿命评价技术研究,具体包括:              

1)寿命失效机理及退化规律;

2)敏感参数及物理特征的表征分析手段;

3)试验应力及评价方法,开展试验。


(4)针对HIC气密封装开裂开展机械应力模拟仿真及抗振设计改进



薄弱点确定及结构加固

焊缝宽度(mm

0.05

0.1

0.2

1.42

固有频率(Hz

738

1171

1342

2000

提高焊缝宽度,可以提高HIC盖板刚度,提高固有频率,减小薄弱点应力,提高可靠性。


5、科研合作

与元器件的研制生产企业、电子产品制造企业、电子产品用户企业以及高等院校和科研院所开展广泛的科研合作,针对电子元器件、板级组件、整机系统,在失效机理及原因分析、可靠性评估方法、可靠性设计与预防、集成电路可信任性、整机系统的故障预测与诊断(PHM)等多方面联合开展科研项目申报、技术攻关和工程应用等工作,取得了丰硕的科研成果和良好的社会和经济效益。已有合作企业及科研院所近百家。



合作联系:

实验室管理办公室:电话:020-87236263,020-87234661;传真:020-87237017

失效机理及数量模型研究室 电话:020-37231385

失效分析新技术研究室  电话:020-87237725

可靠性试验与评估技术研究室  电话:020-87239857

可靠性设计研究室  电话:020-87237897


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