器件选型的思考的深度和广度,很是能磨练设计者的功力,同时最后也落实到产物的质量水平上。1、综合思量// 易发生应用可靠性问题的器件1、对外界应力敏感的器件CMOS电路:对静电、闩锁、浪涌敏感 小信号放大器:对过电压、噪声、滋扰敏感塑料封装器件:对湿气、热打击、温度循环敏感 2、事情应力靠近电路最大应力的器件功率器件:功率靠近极限值高压器件:电压靠近极限值电源电路:电压和电流靠近极限值 (电源)高频器件:频率靠近极限值(射频与高速数字)超大规模芯片:功耗靠近极限值(特别是大功率的CPU、FPGA、DSP等)3、频率与功率都大的器件时钟输出电路:在整个电路中频率最高,且要驱动险些所有数字电路模块 总线控制与驱动电路:驱动能力强,频率高无线收发电路中的发射机:功率和频率靠近极限值//选用元器件要思量的十概略素1、电特性:元器件除了满足装备功效要求之外,要能经受最大施加的电应力;2. 事情温度规模:元器件的额定事情温度规模应即是或宽于所要经受的事情温度规模;3. 工艺质量与可制造性:元器件工艺成熟且稳定可控,制品率应高于划定值,封装应能与设备组装工艺条件相容;4. 稳定性:在温度、湿度、频率、老化等变化的情况下,参数变化在允许的规模内;5. 寿命:事情寿命或贮存寿命应不短于使用它们的设备的预计寿命;6. 情况适应性:应能良好地事情于种种使用情况,特别是如潮热、盐雾、沙尘、酸雨、霉菌、辐射、高海拔等特殊情况;7. 失效模式:对元器件的典型失效模式和失效机理应有充实相识;8. 可维修性:应思量安装、拆卸、更换是否利便以及所需要的工具和熟练品级;9. 可用性:供货商多于1个,供货周期满足设备制造计划进度,能保证元器件失 效时的实时更换要求等;10. 成本:在能同时满足所要求的性能、寿命和情况制约条件下,思量接纳性价比高的元器件;//失效模式及其漫衍1、失效模式:元器件的失效形式,即是怎么样失效的?2、失效机理:元器件的失效原因,即是为什么失效的?3、元器件的使用者纵然不能相识失效机理,也应该相识失效模式;4、失效模式漫衍:如果元器件有多种失效模式,则种种失效模式发生的概率是举行失效分析的前提。// 高可靠元器件的特征1、制造商认证:生产厂商通过了权威部门的及格认证;2、生产线认证:产物只能在认证及格的专用生产线上生产;3、可靠性磨练:产物举行并通过了一系列的性能和可靠性试验,100%筛选和质量一致性磨练;4、工艺控制水平:产物的生产历程获得了严格的控制,制品率高;5、尺度化水平:产物的生产和磨练切合国际、国家或行业通用规范及详细规范要求。//品种型号的优先选用规则优先选用尺度的、通用的、系列化的元器件,慎重选用新品种和非尺度器件,最大限度地压缩元器件的品种规格和承制单元的数量。
优先选用列入元器件优选目录。优先选用器件制造技术成熟的产物,选用能恒久、一连、稳定、大批量供货且制品率高的定点供货单元。
优先选用能提供完善的工艺控制数据、可靠性应用指南或使用规范的厂家产物。在质量品级相当的前提下,优先选用集成度高的器件,少选用分立器件。// 供货商应提供的可靠性信息1、详细规范及切合的尺度:国军标、国标、行标、企标;2、认证情况:QPL、QML、PPL、IECQ等;3、质量品级与可靠性水平:失效率、寿命(MTTF)、抗静电强度、抗辐照水平等;4、可靠性试验数据:加速与现场,情况与寿命,近期及以往,所接纳的试验方法与数据处置惩罚方法;5、制品率数据:中测(裸片)、总测(封装后)等;6、质量一致性数据:批次间,晶圆间,芯片间,平均值、方差、漫衍;7、工艺稳定性数据:统计工艺控制(SPC)数据,批量生产情况;8、接纳的工艺和质料:最好能提供关键工艺和质料的主要参数指标;9、使用手册与操作规范:典型应用电路、可靠性防护方法等。
2、工艺思量// 以集成电路为例:1、最小线条:0.35、0.25、0.18、0.13μm;2、衬底质料:Si>SOI>SiGe>GaAs>SiC;3、互连质料:Cu>Al(外洋先进工艺)Al>Cu(海内现有工艺);4、钝化质料:SiN>PSG>聚烯亚胺 无机>有机 ;5、键合质料:Au>Cu>Al(Si);6、电路形式:数/模分散>数/模合一 RF/BB分散>RF/BB合一。// CMOS芯片制品率与可靠性的关系制品率(有时称为质量):出厂或老化筛选中在批量器件发现的及格器 件数 可靠性:履历一年以上的上机时间后的失效器件数。一般而言,器件的质量与制品率越高,可靠性越好。
但质量与制品率相 同的器件,可靠性并非完全相同。//SPC数据:及格率的表征1、统计工艺控制;2、工艺准确度和工艺稳定性是决议产物制品率和可靠性的重要因素,可用统计工艺控制(SPC,Statistical Process Control)数据来定量表征;3、及格率的表征参数;4、制品率(yield):批产物中及格品所占百分比;5、ppm(parts per million):每一百万个产物中不及格品的数量,适6合于批量大、质量稳定、制品率高的产物表征;7、工艺偏移和离散的表征 ;8、不及格品的发生主要来自元器件制造工艺不行制止地存在着的偏移和离散;9、工艺参数的漫衍通常满足正态漫衍。
3、封装思量//寄生参数典型值1、有引脚元件:寄生电感1nH/mm/引脚(越短越好),寄生电容4pF/引脚 ;2、无。
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