Page 113 - 现代电子技术及应用研究

第三章 电路板设计与应用

够针对出厂之后的各项工序进行质量管理，不过随着可靠性和产品质量的发展、
社会经济的发展以及企业生产规模的扩大，传统的检验技术无法满足产品可靠性
的要求。进入 20 世纪 50 年代后，全面质量管理的理念和技术被提出，在产品研
发和制作的过程中应用有效提高了产品的整体质量，也保证了技术的可靠性。中

国电子元器件可靠性技术提高的发展较晚，20 世纪 70 年代才开始在电子工业和
航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。近年来，半导体
技术的发展对电子元器件可靠性技术提出了一定的要求，最常见的问题包括：电
性能不可预测性、环境以及机械实验的不可模型性以及传统试验方法的不适用性

等，给可靠性技术的研究带来极大的挑战。不管是中国还是国外针对电子元器件
可靠性技术的分析，将可靠性技术与电子器件设计结合起来，能够将失效物理以
及电路设计结合起来，可靠性技术也不仅仅是一个附属品，同时由于各种可靠性
研究和评估技术的发展，也形成了很多新的可靠性分析方法。

（二）关于电子元器件可靠性技术的研究
1. 可靠性设计技术
可靠性设计作为可靠性工程的重点内容，直接影响着电子元器件的安全性和
稳定性，在企业产品研发中是最值得关注的问题之一。在可靠性建设阶段，需要

满足功能和特性参数的要求，还要考虑到产品使用寿命与可靠性之间的关系。
（1）产品可靠性需求分析及可靠性设计原则
为了设计出可靠性更加完善的产品，首先就要采集以及分析产品的相关环境
信息，主要思想原则要根据产品的典型任务内容、提取环境特点、挖掘内在条件

的基础上形成产品可靠性设计要求，并且对产品样件的测试大纲以及可靠性设计
提供基础。不仅如此，电子元器件自身设计、应用的材料、生产过程都对其可靠
性带来一定的影响，因此需要几个方面提高产品的可靠性：①采用失效数据统计
分析以及失效样本分析，明确电子产品质量与可靠性的失效类型。随着电子元器

件大小的减小，电迁移、TDDB 以及热载流子等失效机理也越来越多，要给予可
靠性设计的高度重视。②针对元器件结构、图纸设计、工艺技术等采用有效的可
靠性设计技术。比如说，在单片集成电路设计环节要尽可能降低工作电流，以免
电迁移失效。版图设计阶段还要注意互联线的宽度，控制电流的密度。组装工艺

要提高散热性能，以免工作中温度升高。③性能参数与可靠性之间发生矛盾，要
先考虑产品的可靠性条件。比如说，大功率半导体器件，在芯片与底座之间使用

99