瞬态电压抑制二极管可靠性筛选工艺研究

摘要

瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression Diode)简称TVSD。它是为了解决电子设备中电路通断、静电放电以及电磁干扰产生的电压瞬变和电流浪涌等问题而设计出的一种高性能保护用器件,是电子电路中最重要的电子元器件之一,已广泛地应用于各种民用和军用电子产品中。特别是在航天、航空和军用装备等领域的应用中,对其可靠性的要求已变得越来越高了。产品在使用时发生失效,可能会造成非常严重的损失,甚至于会造成人员伤亡。而可靠性筛选可以发现工艺不良情况或缺陷产品,剔除具有潜在缺陷的零部件或产品,淘汰早期失效期产品,降低提交批产品失效率,协助完善产品的设计和生产工艺控制,提高产品的质量和可靠性水平。可靠性筛选是现代高科技电子产品生产中普遍采用的一种质量与可靠性保证方法。本文正是针对瞬态电压抑制二极管的可靠性筛选问题,以设计研发、批量生产、维持与改进等阶段中可靠性筛选的应用为主要研究对象,在深入分析瞬态电压抑制二极管可靠性筛选的基本原理、作用和条件的基础上,对瞬态电压抑制二极管的零部件可靠性筛选、封装前的可靠性工艺控制、封装后的可靠性筛选、可靠性筛选程序、使用可靠性等问题作了创新性和探索性的研究。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题的意义

1.2 瞬态电压抑制二极管简介

1.2.1 外形尺寸

1.2.2 内部结构简述

1.2.3 典型I-V 特性

1.2.4 主要电性能参数

1.2.5 主要生产流程

1.3 可靠性的基本定义和概念

1.3.1 可靠性

1.3.2 固有可靠性

1.3.3 贮存可靠性

1.3.4 使用可靠性

1.3.5 可靠度

1.4 可靠性技术指标

1.4.1 可靠度

1.4.2 失效概率

1.4.3 失效密度

1.4.4 失效率

1.4.5 平均寿命

1.5 国内外可靠性研究动态

1.5.1 可靠性技术发展历程

1.5.2 国内外可靠性研究动态

第二章 可靠性筛选的基本原理、方法和条件

2.1 可靠性筛选的基本原理

2.1.1 可靠性筛选的定义

2.1.2 失效概率曲线

2.1.3 可靠性筛选的原理

2.1.4 产品失效的判定准则

2.1.5 可靠性筛选的方法

2.2 零部件的可靠性筛选

2.2.1 硅片

2.2.2 杂质源和铝源

2.2.3 电极引线组件

2.3 封装前的可靠性工艺控制

2.3.1 可靠性工艺控制程序

2.3.2 失效模式和失效机理分析

2.3.3 关键工艺控制点及其控制参数

2.3.4 工艺环境的控制

2.3.5 去离子水质量的控制

2.3.6 气体质量的控制

2.3.7 化学试剂质量的控制

2.3.8 封装前镜检的控制

2.4 封装后的可靠性筛选

2.4.1 高温寿命

2.4.2 温度循环

2.4.3 浪涌

2.4.4 中间电测试

2.4.5 IP 冲击

2.4.6 稳态工作功率

2.4.7 高温反偏

2.4.8 X 射线检查

2.4.9 热冲击

2.4.10 机械振动

2.4.11 离心加速度

2.4.12 终点测试(PDA 的中间电参数变化量 Δ)

第三章 可靠性筛选的应用

3.1 可靠性筛选程序

3.1.1 工作要点

3.1.2 工作内容

3.1.3 注意事项

3.1.4 工作程序

3.1.5 改进和优化

3.2 可靠性筛选程序的有效性

3.2.1 可靠性筛选应力的选择

3.2.2 可靠性筛选应力的作用范围

3.3 产品各阶段的可靠性筛选

3.3.1 设计研发阶段

3.3.2 批量生产阶段

3.3.3 维持和改进阶段

3.4 可靠性增长专项技术攻关

3.4.1 高温性能

3.4.2 温度循环

3.4.3 瞬态脉冲峰值功率

3.5 使用可靠性

3.5.1 器件选择

3.5.2 降额使用

3.5.3 过流防护

3.5.4 贮存环境条件

3.5.5 装配和焊接

3.6 可靠性的预测

3.6.1 可靠性预测的定义

3.6.2 可靠性预测的意义

3.6.3 可靠性预测的方法

3.6.4 可靠性测算

第四章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果