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失效机理
标准号:
MIL-STD-883E
标准名称:微电子器件试验方法标准
2001-05-01
基本信息
【名称】
失效机理
【英文名称】
【定义】
指引起微电路或器件失效的原始缺陷或使其逐渐退化到失效的物理过程。从失效机理应能识别质量缺陷,识别内部的、结构上的或电性能方面的缺陷,在可能的情况下应能指明导致失效的外加应力的性质。
同源术语
·
微电子器件
:
指MIL-PRF-38535的附录A中定义的微电路、微电路模块或微电路元件。就本标准来说,每种微电子器件应有一个单独的型号或图纸编号。
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失效模式
:
指失效器件或微电路的拒收原因。如果器件或微电路达不到规定的电参数或物理参数要求时,就可以把它们定义为失效器件或失效微电路(根据试验方法的拒收判据,失效模式应是显而易见的,所以不需要进行失效分析来识别失效模式)。
·
绝对最大额定值
:
额定值、最大额定值或绝对最大额定值都是根据“绝对值体制”规定的,且在任何使用或任何条件下部不允许超过这些数值。在测试微电子器件时,如果某种测试已被确定是非破坏性 的,并且采取了限制器件击穿的预防措施以及避免采用那些能够引起永久退化的条件,那么,在测定器件 性能或批质量时允许超过极限值。这些额定值都是极限值,超过了这些极限值,任何微电子器件的使用可 靠性将会受到损害。通常不能同时都全部达到绝对最大额定值。只有在任何工作条件都不超过最大额定 值时,才允许采用某些额定值的组合。若无其他规定,电压、电流和功率额定值的确定都以在正常大气环 境,温度为25。℃±3℃条件下的连续直流功耗条件为依据。对于脉冲或其他类似性质的工作条件,电流、 电压和功率耗散额定值是时间和占空比的函数。为了不超过绝对额定值,设备设计者有责任对每个额定 值确定平均设计值,此平均设计值应低于绝对值一个额定的安全系数。这样,在没备本身的电源电压、负 载或制造过程发生正常波动的条件下,都不会超过该绝对值。 为“试验额定值”(方法1005、108、1015、5004和505)规定的值仅适用于短期、加速应力贮存、老炼 及寿命试验,不得作为设备设计的依据。
·
最恶劣(最坏)情况条件
:
把偏置电压、输入信号、负载和环境的种种最不利的(依器件的功能而 定)条件(在规定的工作范围内)同时加到被试器件上,就构成了最恶劣情况条件。不同参数的最恶劣情况 可能是不一样的。如果采用的全部测试条件并非都取最不利的数值,则用术语“部分最恶劣情况条件”加 以区别,同时指明与最恶劣情况的差别。例如,电源电压、输入信号电平和环境温度的最小值及负载的最 大值可能构成测量门电路输出电压的“最恶劣情况条件”。在室温下,加电条件取最不利的数值,则构成 “部分最恶劣情况条件”,这时应加注“在室温下”,以示和最恶劣情况的区别。
·
加速试验条件
:
一种或几种应力值超过最大额定工作应力或贮存应力,但不大于“试验额定值”。
·
静态参数
:
直流电压、直流电流,或直流电压比和/或直流电流比。
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动态参数
:
电压、电流的有效值或随时间变化的值,电压和/或电流的有效值之比或随时间变化值之比。
·
开关参数
:
与输出值从一个电平转换到另一个电平有关的参数;或对阶跃输入的响应。
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功能试验
:
按顺序实现功能(真值)表的鉴定(通过,不通过)试验,或进行这种试验时,器件作为外线路的-部分并同时试验全线路的工作情况。
·
采购机构
:
负责签订商品、供应和服务合同的政府机构;当政府机构向承包方或转包方颁发了专 门的书面委托书,让他们作为采购机构的代理时,采购机构也可以是承包方或转包方。作为采购机构代理 人的承包方或转包方无权批准放弃、偏离合同或批准其它不符合合同的行为,除非政府机构授予他这样做 的书面特别委任书。
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准确度
:
产品误差的量度,它由校准过程决定或保证,或者说它取决于校准的项目。
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校准
:
把已知准确度的测量标准、仪器与其它标准、仪器或器件进行比较,以检测出偏差,找出相 关因素,写出报告,并采取适当的措施消除这种偏差。校准工作提供的产品技术规范值应能溯源至国家标 准值。校准工作涉及到的测量设备和试验设备必须符合ANSl/NCSLZ540-1或等效的标准。
·
精确度
:
仪表、器件、组件、试验、测量或过程显现可重复性的程度。精确度用统计学方法或各种 统计过程控制(SPC)方法表述。该术语与“可重复性”是可以互换的。
·
分辨率
:
仪器、器件或组件已知数值的读数或指示数的最小单位。
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基准器材
:
国家标准和技术协会(NIST)确认和列出的具有确定的稳定性和特性的器件 或产品。在产品试验中使用基准器件,使技术规范具有可追踪性。在按照国家标准和技术协会的有关要 求使用和存放基准器材时,不需要对基准器材进行校准,它们可以是作为“经过鉴定的器材”来使用。
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容限
:
用文件确定数值允许的变化范围。
·
试验准确度比值
:
被试件的容限与相关的测量仪器或试验仪器的准确度之比值,或者与相关的器件/基准器材的准确度之比值。
·
不确定性
:
试验测量过程中的综合误差的一种表示方式。不确定性用主体参量的可能的变化范 围表示,它由很多个部份组成,包括统计分布估计、测量结果或工程分析结果。具有适当的置信度的不确 定性,可以用于保证或确定产品的一致性和技术规范。
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敏感性
:
一个辐照剂量,在这个剂量辐照下,器件的终点电参数将不合格,或者器件在经受辐照(如:中子辐照)期间出现功能失效。
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M级
:
符合1.2.1条规定的产品,或者标准微电路图样符合MIL-PRF-38535附录A的要求生产的产品。标准微电路图样的技术状态由政府有关部门控制。
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B级和S级
:
本标准采用2个质量等级来满足高可靠应用要求:军事应用为B级,空间应用为S 级。本标准中的B级要求适用于Q级、H级、M级产品和M38510的B级JAN薄片(Slashsheet)产品。B 级要求还适用于必须符合883或1.2.1条的高可靠性军用产品。本标准中的S级的要求适用于V级、K 级以及M38510的S级JAN薄片产品。S级的要求还适用必须符合883或1.2.1条的空间用的产品。