由于通信已成為我們生活中的重要組成部分，因此電話和其他無線設(shè)備的可靠性已變得至關(guān)重要。軍事和航空航天設(shè)備一直采用這種方式，但是它們不再壟斷高可靠性。

工程師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和測試RF設(shè)備的可靠性，這是通信和電力工業(yè)（CPI）Beverly Microwave Division的高級工程項(xiàng)目經(jīng)理Chandra Gupta博士提出的要點(diǎn)。古普塔博士于2017年9月13日在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室與IEEE可靠性學(xué)會波士頓分會的工程師進(jìn)行了交談。

Chandra Gupta博士（左二）與MIT Lincoln Labs的IEEE可靠性學(xué)會成員一起。

尺寸，重量，功率和成本（SwaP-C）使設(shè)計(jì)可靠零件的工作變得更加困難?！耙磺卸甲兊迷絹碓叫?，”古普塔指出?！澳粺o所獲。較小的尺寸導(dǎo)致較高的電流密度?！?/p>

他繼續(xù)說：“由于設(shè)備物理的原因，一切都失敗了?！惫收蟻碜噪娺w移，熱載流子注入效應(yīng)，電效應(yīng)，過高的工作溫度，晶須生長，靜電放電（ESD）和電超負(fù)荷（EOS）。“我們希望設(shè)備能夠持續(xù)使用很長時(shí)間，” Gupta說。 。這與電遷移的平均失效時(shí)間（MTTF）有關(guān)，在此處通過布萊克方程表示：

焊接也會導(dǎo)致缺點(diǎn)。在焊接過程中，金屬會擴(kuò)散，從中可以擴(kuò)散出空隙（材料中的空隙）。越來越細(xì)的引線鍵合也會產(chǎn)生空隙。這些問題在導(dǎo)線與焊盤的連接處發(fā)生，從而導(dǎo)致斷路。它是線寬的函數(shù)，現(xiàn)在已降至60萬密耳。Gupta指出：“當(dāng)引線鍵合的厚度為2密耳時(shí)，我們看不到這些空洞的問題?！?/p>

2.5D和3D IC封裝設(shè)計(jì)以及低間距球柵也帶來了其他問題。Gupta指出，3D IC使用硅過孔進(jìn)行連接，這會產(chǎn)生潛在的薄弱點(diǎn)。

ESD是一個(gè)特別困難的可靠性問題，因?yàn)樗挠绊懖⒉豢偸橇⒓窗l(fā)生的。通過ESD在設(shè)備中流動的電流可能不足以燒毀設(shè)備，但可能會使設(shè)備變?nèi)?。僅在使用設(shè)備后，有時(shí)很長一段時(shí)間，此類問題才會變得明顯。

EOS問題取決于干擾的脈沖寬度。Gupta建議在測試設(shè)備時(shí)，將EOS脈沖的持續(xù)時(shí)間限制為10 ms。例如，100 ms或更長時(shí)間的脈沖可能會導(dǎo)致設(shè)備燒壞。

除了零件的可靠性外，古普塔還警告零件修訂和過時(shí)。他列舉了“升級”或降低成本影響組件可靠性的示例。“注意零件并管理您的供應(yīng)鏈?！?/p>

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