NIST 的前身国家标准局 (NBS) 于 20 世纪 50 年代中期开始致力于满足新兴半导体行业的测量需求。虽然这项工作最初侧重于其他政府机构的晶体管应用,但在 20 世纪 60 年代初,该局向美国材料与试验协会 (ASTM) 和美国电子工业协会 (EIA) 寻求行业指导。ASTM 的首要任务是准确测量硅的电阻率。NBS 的科学家开发了一种实用的无损测量方法,其精度比以前的破坏性方法高出 10 倍。该方法是五种工业标准和广泛用于校准行业测量仪器的电阻率标准参考材料的基础。第二个项目由 EIA 专家小组推荐,旨在解决晶体管的“二次击穿”故障机理。该项目的成果得到了广泛应用,包括解决导致航天飞机发射延迟的主发动机控制问题。
NIST 的前身国家标准局 (NBS) 于 20 世纪 50 年代中期开始致力于满足新兴半导体行业的测量需求。虽然这项工作最初侧重于其他政府机构的晶体管应用,但在 20 世纪 60 年代初,该局向美国材料与试验协会 (ASTM) 和美国电子工业协会 (EIA) 寻求行业指导。ASTM 的首要任务是准确测量硅的电阻率。NBS 的科学家开发了一种实用的无损测量方法,其精度比以前的破坏性方法高出 10 倍。该方法是五种工业标准和广泛用于校准行业测量仪器的电阻率标准参考材料的基础。第二个项目由 EIA 专家小组推荐,旨在解决晶体管的“二次击穿”故障机理。该项目的成果得到了广泛应用,包括解决导致航天飞机发射延迟的主发动机控制问题。
历史回顾 NIST 的前身是美国国家标准局 (NBS),该局于 20 世纪 50 年代中期开始工作,以满足新兴半导体行业的测量需求。虽然这项工作最初侧重于其他政府机构的晶体管应用,但在 20 世纪 60 年代初,该局向美国材料与试验协会 (ASTM) 和美国电子工业协会 (EIA) 寻求行业指导。ASTM 的首要任务是准确测量硅的电阻率。NBS 的科学家开发了一种实用的无损测量方法,其精度比以前的破坏性方法高出 10 倍。该方法是五项工业标准和广泛用于校准行业测量仪器的电阻率标准参考材料的基础。由 EIA 专家小组推荐的第二个项目解决了晶体管的“二次击穿”故障机理。该项目成果得到了广泛应用,包括解决导致航天飞机发射延迟的主发动机控制问题。
NIST 的前身国家标准局 (NBS) 于 20 世纪 50 年代中期开始致力于满足新兴半导体行业的测量需求。虽然这项工作最初侧重于其他政府机构的晶体管应用,但在 20 世纪 60 年代初,该局向美国材料与试验协会 (ASTM) 和美国电子工业协会 (EIA) 寻求行业指导。ASTM 的首要任务是准确测量硅的电阻率。NBS 的科学家开发了一种实用的无损测量方法,其精度比以前的破坏性方法高出 10 倍。该方法是五种工业标准和广泛用于校准行业测量仪器的电阻率标准参考材料的基础。第二个项目由 EIA 专家小组推荐,旨在解决晶体管的“二次击穿”故障机理。该项目的成果得到了广泛应用,包括解决导致航天飞机发射延迟的主发动机控制问题。
1 中国船舶重工集团公司第七一四研究所,北京市朝阳区科晖路55号,100012 2 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院,北京市学院路37号,100191 3 中国船舶重工集团公司规划和发展战略研究中心,北京市西城区月坛北街5号,100861 4 阳泉市规划局阳泉市测绘处,阳泉城区南大街,045000 * 通讯作者 摘要 —针对船舶产品性能与可靠性的集成组合问题,研究了船舶机电产品多特性协同设计架构。以船舶汽轮机性能与可靠性一体化设计为例,采用边界法和有限元分析,对其进行热力学和强度性能设计,在探讨故障机理和故障规律的基础上,分析了汽轮机的弱点。最后设计了舰船蒸汽轮机性能与可靠性一体化设计方法,结果表明解决了多特性工程问题,有效提高了设计水平,为其他武器装备性能与可靠性一体化设计提供了借鉴。
锂离子电池(LIB)在各种磁场中发现了广泛的应用,例如电气传输,固定存储和便携式电子设备。电池管理系统(BMS)对于确保LIB的可靠性,效率和寿命至关重要。最近的研究见证了高级BMS中基于模型的故障诊断方法的出现。本文对LIB的基于模型的故障诊断方法进行了全面综述。首先,现有文献中广泛探索的电池模型分为基于物理学的电化学模型和电气等效电路模型。第二,描述电池故障的电气动力学的一般状态空间表示。然后详细阐述了状态向量和参数矩阵的识别。第三,两个电池故障的故障机理(包括过度拨动/过度过度故障,连接故障,短路故障)和传感器故障(包括电压传感器故障和电流传感器故障)。此外,还详细阐述了不同类型的建模不确定性,例如建模误差和测量噪声,老化效应,测量异常值。然后将重点放在观察者的设计上(包括在线状态观察员和离线状态观察员)。还提出了用于电池故障诊断的典型状态观察者的算法实现。最后,提供了讨论和展望来设想一些可能的未来研究方向。
摘要 银线近年来已成为一种新型键合材料,但用户和现场工程师对其可靠性性能问题(包括故障机理和金属间化合物 (IMC) 形成)仍然存在分歧。本研究介绍了一种新型高纯度 96Ag-3Pd-1Au 合金(96% Ag)银线,并通过键合性和可靠性测试评估了其在铝键合焊盘上的键合性能。用于表征银线特性的可靠性测试包括高温储存寿命测试 (HTST) 和带温度和湿度的无偏高加速应力测试 (uHAST)。使用了两种具有不同氯离子含量的模具化合物。绿色化合物的氯离子含量低于 10 ppm,普通化合物的氯离子含量低于 27 ppm。对 HTST150'C 和 175'C 下 2000 小时的键合性、IMC 形成(Ag 2 Al、Ag 3 Al)和生长速率进行了测量,并根据 uHAST 的微观结构表征确定了可能的失效机制,其中由于原电池反应和 Cl- 离子在足够的水分和热能下发生重复的氧化和还原反应,而 Ag-Al IMC 和 Al 垫的还原反应导致形成微裂纹失效。
在压缩负载下研究了基于陶瓷泡沫和ALSI10MG轻质铝合金的互穿金属陶瓷复合材料。陶瓷预成型是通过机械搅拌,干燥和最终烧结而产生的。它的相对密度约为25%,并通过铝合金通过气压浸润渗透。压缩负荷期间的损伤过程以及对裂纹发育的理解是这项研究的重点,并通过补充2D和3D表征方法获得。因此,使用通用测试机,数字图像相关性和显微镜设置的2D表面原位研究设置。进行3D研究,开发并进行了具有原位X射线计算机断层扫描的压缩测试,以了解材料裂纹的生长和裂纹的传播,以及其互穿金属 - 陶瓷复合材料内的失效机制。材料在平行于载荷方向的陶瓷相中显示裂纹起始。随后裂纹簇的形成随后发生了故障机理的变化,这是由于剪切应力支配的失败,其宏观裂纹在45°方向上的宏观裂缝在载荷方向上发生了变化。可以确定复合材料的良好失败。2D和3D调查方法的组合可以深入了解互穿复合材料的失败行为,从而有助于理解超出当前知识状态的失败机制。
2 法政大学 关键词:GaN-on-GaN、肖特基势垒二极管、均匀性、光致发光、功率器件 摘要 为了大规模生产 GaN-on-GaN 垂直功率器件,n 漂移层在 10 15 cm 3 范围内的净施主浓度 ND NA 的晶圆级均匀性是一个重要因素,因为它决定了击穿电压 VB 。在本研究中,我们通过控制 GaN 衬底的偏角展示了 GaN 肖特基势垒二极管晶圆级均匀性的改善。通过 MOVPE 在具有各种偏角和偏差的独立 GaN 衬底上生长外延结构。使用电容电压测量(C V)、光致发光(PL)和二次离子质谱(SIMS)仔细分析了 ND NA 的变化。与碳有关的NA变化导致了NDNA的不均匀性,而这与晶圆的衬底偏角有关。通过最小化偏角的变化可以提高NDNA的均匀性。引言在GaN衬底上制造的垂直结构GaN功率开关器件对于高效功率转换系统很有前景,因为这些器件提供极低的导通电阻(R on)和高击穿电压(VB)[1-3]。减少对器件成品率和可靠性致命的致命缺陷是一个重要问题。GaN-on-GaN二极管初始故障机理已有报道[4],其中具有外延坑的二极管在非常低的反向电压下表现出严重击穿。此外,最近有报道称表面粗糙度会影响可靠性[5]。在使用金属有机 (MO) 源引入碳 (C) 杂质时,n 漂移层中的净施主浓度必须控制在 10 15 cm3 范围内才能获得高 VB [6]。通过低施主含量,可以在负偏置条件下抑制 pn 或肖特基界面处的峰值电场 [7, 8]。然而,关于垂直 GaN-on-GaN 器件中净施主浓度的晶圆级均匀性的报道很少。