ESD与方波脉冲对集成电路注入损伤的比较研究

采用方波脉冲和ESD脉冲对3种集成电路进行了注入损伤效应实验,目的是比较二者对器件损伤的异同之处。分析时,首先对实验数据作拟合分析,建立起相关的数学模型,然后将模型值和实际值进行比较。可得到结论:实验器件有高压强场致PN结击穿和热效应2种损伤模式。对同一种器件,2种注入方式下的损伤模式相同或类似。方波注入下,各损伤阈值参数可拟合为1个式子来描述它们之间的关系,ESD注入下则还不确定;对同一器件,不同注入方式下的阈值不同,目前结果表明相差2~3倍。     

集成电路方波脉冲注入损伤效应实验研究

为了得到各损伤参数随脉宽的变化规律,寻找建立评价复杂EMP波形对集成电路损伤模型的依据,对2种典型的集成电路器件进行了方波脉冲注入损伤实验。结果表明:RAM6264损伤电压、电流及功率均随脉宽增大而减小,损伤能量处于某一小范围之内,可能属于能量损伤型器件;BG305损伤电压、功率随脉宽增大而减小,损伤能量随脉宽增大而增大,损伤电流处于某一个小范围之内,可能属于电流损伤型器件。     

高压强流脉冲变压器

在脉冲功率调制系统研究中 ,其核心技术之一是脉冲变压器的研制。本文描述了脉冲变压器的技术要求和结构参数设计 ,并给出了实验测试结果 :变压器的初级电感为 3 6μH ,耦合系数为 0 77。当初级输入电压为 60kV时 ,次级输出电压可达到 50 0kV。     

浅谈装备零备件国产化替代中的质量监督

近年来,随着新品等项目的牵引和国内各电子元器件研制单位的技术攻关,国产电子元器件的性能水平取得了长足发展,部分国产电子元器件的性能已接近或达到了国际先进水平.而使用进口电子元器件不仅会在信息安全、质量控制等方面存在隐患,同时因器件禁运、停产导致的生产保障困难等问题会制约我国武器装备的发展.武器装备迫切需要我国自主研制的...     

杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性影响*

使用电路模拟软件(P-Spice)分析了脉冲电容器自身电感、磁开关绕组匝间电容以及磁芯处于不同工作状态时,磁开关绕组自身阻抗等杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响。结果表明,匝间电容和磁芯处于未饱和状态下的绕组自身电阻对系统的输出特性影响相对较小;磁芯处于饱和状态时,绕组自身阻抗对系统的电压传输效率影响较大;脉冲电容器的自身电感不仅会降低系统的电压传递效率,同时会影响到输出脉冲上升沿的宽度。基于以上的结论,对单级串联型磁脉冲压缩器进行了优化设计并研制了一台输出峰值电压26kV,脉冲上升时间由4.1us压缩到1.2us的串联型磁脉冲压缩器,电压传输效率大于92.5%。     

杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响

使用电路模拟软件分析了脉冲电容器自身电感、磁开关绕组匝间电容以及磁芯处于不同工作状态时磁开关绕组自身阻抗等杂散参数对串联型磁脉冲压缩器输出特性的影响。结果表明,匝间电容和磁芯处于未饱和状态下的绕组自身阻抗对系统的输出特性影响相对较小;磁芯处于饱和状态时,绕组自身阻抗对系统的电压传输效率影响较大;脉冲电容器的自身电感不仅会降低系统的电压传输效率,而且会同时影响到输出脉冲上升沿的宽度。基于以上结论,对基于电容负载的单级串联型磁脉冲压缩器进行了优化设计并研制了一台输出峰值电压26k V,脉冲上升时间由4.1ms压缩到1.2ms的串联型磁脉冲压缩器,电压传输效率大于92.5%。     

高功率电磁环境下C4ISR系统接口电路的阈值实验

采用非接触式电流脉冲注入法,设计了一种通用的接口电路实验模型和测试软件,进行了高功率电磁脉冲对指控系统接口电路的注入损伤实验,测量接口电路耦合电压和耦合电流,并对实验结果进行了分析.实验表明,强电磁能量耦合到电子装备和电气设备内部,可在其接口电路上产生过电压或过电流,从而使设备受到干扰和损伤.     

方波注入对组合电路损伤效应研究

以某型雷达系统为试验对象,选取典型系统的组合电路,进行方波脉冲注入对比试验,研究了电磁脉冲对系统中组合电路的损伤规律。试验表明:电磁脉冲对组合电路的损伤与电路结构有关,损伤过程是一个渐变的过程,注入脉宽越大其损伤电压越小,能量可能是造成电路功能损伤或失效的主要因素。     

中国航天电子技术研究院第七七二研究所

中国航天电子技术研究院第七七二研究所成立于1994年，隶属中国航天科技集团公司．是国家重点投资建设的军用电子元器件研制单位．拥有国内一流的集成电路设计中心、封装测试与失效分析中心、特种器件生产线，致力于研制各种军用／抗辐射集成电路（数字电路。模拟电路．混合信号电路及SoC）和宇航级二、三级管，     

高功率全固态微波纳秒级脉冲源的设计与应用

基于雪崩三极管雪崩效应,研制出了一种数千伏、纳秒级脉冲源。其为全固态微波PCB电路结构形式,利用数字电路产生可控重频触发信号,脉冲全底宽度400ps～2ns可调,重频1k～1000kHz可调,脉冲幅度360～2600V可调,峰值功率可达135kW。详细讲述了电路设计、器件选择以及重要电路结构。针对高压窄脉冲引起的特殊问题,提出了新颖的欠电荷充电法以及有效的梳状PCB(印刷电路板)结构。电路性能优良、稳定可靠,已投入超宽带目标探测实验系统应用。     

微波脉冲对硅基双极型晶体管的损伤特性

利用微波脉冲注入实验平台,对硅基双极型晶体管低噪声放大器进行了损伤效应实验。在微波脉冲对硅基双极型晶体管低噪声放大器损伤的失效分析中,当低噪声放大器增益下降大于10d B时,发现硅基双极型晶体管出现了永久损伤。通过对比测量硅基双极型晶体管损伤前后的电特性以及利用扫描电子显微镜观测损伤后晶体管的微观特性发现:硅基双极型晶体管被微波脉冲损伤后,基区的硅材料烧蚀导致发射结和集电结短路,不再具有PN结特性,导致器件失效。     

微波脉冲对硅基双极型晶体管的损伤特性（高功率微波技术研究所专题组稿）

利用微波脉冲注入实验平台,对硅基双极型晶体管低噪声放大器进行了损伤效应实验。在微波脉冲对硅基双极型晶体管低噪声放大器损伤的失效分析中,当低噪声放大器增益下降大于10 dB时,发现硅基双极型晶体管出现了永久损伤。通过对比测量硅基双极型晶体管损伤前后的电特性以及利用扫描电子显微镜（SEM）观测损伤后晶体管的微观特性,结果表明：硅基双极型晶体管被微波脉冲损伤后,基区的硅材料烧蚀导致发射结和集电结短路,不再具有PN结特性,导致器件失效。     

利用过阻尼电路合成高压方波脉冲

在过阻尼RLC电路分时放电的基础上,提出新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明:过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与脉冲形成线产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明:通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明:样机可以在电阻负载上输出幅值为17 kV、平顶宽度为330 ns～5.8μs、上升沿为100～350 ns的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

基于IC质量等级提高电子元器件可靠性的方法

随着科技的发展,电子元器件在航空、航天领域的应用越来越广泛。近期,特别是当前国家重点型号的研制过程中,大量使用新型、新研电子元器件,已经成为装备的一个组成部分,电子元器件的质量已经与装备的安危密切相关并引起了各方人士的重视。一个电气系统就是由各种基础产品(各种元器件)构成的。由于电子元器件的数量、品种众多,其性能、可靠性、费用等参数对整个系统性能、可靠性、寿命周期费用等技术指标的影响极大。例如:某型导弹的惯导系统在进行振动试验的过程中,陀螺电源信号发生器的波形出现抖动,针对这一故障,研制单位进行了一系列的试…     

利用RLC电路合成高压方波脉冲

基于过阻尼RLC电路分时放电,提出了一种新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与PFL产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台400 nF脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明样机可以在250 Ω电阻负载上输出幅值17 kV,平顶宽度330 ns~5.8 μs,上升沿100~ 350 ns 的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

微电子器件方波EMP注入敏感端对的实验研究

采用方波注入法,对国外某知名公司生产的两个批次的晶体管进行了实验,比较了从CB结反向注入与从EB结反向注入的损伤电压值,发现该类器件的EMP敏感端对与人们一般研究的结论有所不同。     

伺服系统中的脉宽调制

以误差讯号调制脉冲宽度并经功率开关放大以驱动伺服电机是伺服放大器的一种设计方案。它的多数环节工作在开关状态从而具有效率高的优点。该方案应用于交流系统可降低对讯号源频率稳定度的要求,此外还适用于调频伺服系统。     

基于加速寿命试验的晶体管静电放电潜在性失效的研究

对高频小功率硅双极结型晶体管2SC3356进行静电放电试验,并利用加速寿命试验原理对两组器件进行加速寿命试验。采用Arrhenius模型对试验结果进行计算分析,发现低于损伤阈值的ESD注入可以使器件的寿命缩短,得出ESD可以在高频小功率硅双极结型晶体管内部造成潜在性失效,使得器件寿命缩短。     

集成电路ESD注入损伤效应及注入电压与能量间的关系

利用静电放电(ESD)模拟器对集成电路芯片进行电压注入损伤效应实验,通过存贮示波器记录的波形进行乘法和积分运算,得到对应注入电压下芯片上吸收的平均峰值功率和能量。对放电电压与平均峰值能量作散点图,采用曲线拟合的方法对离散点进行拟合,针对该曲线拟合的方法进行了分析,最终建立了ESD注入电压与平均峰值能量之间的数学模型。     

基于加速性能退化的雷达电源板可靠性评估

评估雷达系统可靠性时,失效寿命难以获得,性能退化数据成为评估可靠性的重要信息。对其中器件级信息充足,板级、分系统级、系统级现场试验信息缺乏,而收集这些部分的退化数据仍需较长时间,以雷达某一部分的整体为研究对象进行加速退化试验,验证是否存在累积效应及有规律的退化过程。以某雷达电源整板为例,在温度应力下进行恒加加速退化试验,观测到特征退化量电源板输出电压随温度变化的退化规律,进行统计推断。结果表明基于加速退化数据进行该部分可靠性分析方法可行、结果可信,且更具优势,为雷达系统可靠性评估及增强可信度奠定基础。