Испытательный центр ОАО «РНИИ «Электронстандарт

реклама
Испытательный центр
ОАО «РНИИ «Электронстандарт»
Заместитель генерального директора,
директор испытательного центра
ОАО «РНИИ «Электронстандарт»
Малинин Валерий Георгиевич
1. Оснастка для измерений параметров ПЛИС
2. Затраты на обнаружение дефектной
ЭКБ в пересчете на одно изделие
Распределение отказов РЭА
по причинам
возникновения
100.0%
80.0%
61.0%
60.0%
40.0%
27.5%
20.0%
11.5%
0.0%
Дефекты ЭКБ
Конструктивные и
производственнотехнологические
Эксплуатационные
Качество и надежность партий
ЭКБ до и после
дополнительных
(отбраковочных) испытаний
0,45
Относительная накопленная доля отказов
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
Контрольная выборка
Выборка прошедшая отбраковку
0,05
60
80
100
120
140
Тыс. часов
160
180
200
0.00
0.60
Модули
Приборы
ферритовые,
сердечники
Реле
4.00
Резонаторы и
генераторы
Дроссели,
трансформаторы
и фильтры
0.70
Резисторы
6.00
Конденсаторы
7.58
Транзисторы
8.00
Диоды и
стабилитроны
Микросхемы
3. Результаты отбраковочных испытаний ЭКБ ОП в 2009 г.
Процент отбракования ЭКБ ОП
6.94
5.85
4.50
3.83
2.60
2.00
0.85
0.35
4. Результаты сертификационных испытаний ЭКБ ИП в 2009 г.
Процент отбракования ЭКБ ИП
12.00
10.69
10.00
8.00
6.00
4.00
1.75
ьт
р
Ф
ил
ор
ы
ге
не
ра
т
ос
ти
е
0.32
Ге
ы
не
ра
то
И
ры
зд
ел
ия
П
ье
С
ВЧ
зо
эл
ем
ен
ты
И
нд
ук
т
ив
н
ат
ор
ы
0.06
ар
це
вы
и
тр
ан
сф
ор
м
Ди
од
ы
2.20
1.69
1.43
0.73
0.02
Тр
ан
зи
ст
Ко
ор
нд
ы
ен
са
то
ры
Ре
зи
ст
ор
ы
М
ик
ро
сх
ем
ы
0.00
0.14
Кв
0.12
Ре
ле
1.08
Др
ос
се
ли
2.00
3.17
5. Ведомства - заказчики ИЦ ОАО «РНИИ «Электронстандарт»
Судпром
1.6%
Роскосмос
97.2%
ФА железнодорожного
транспорта
0.6%
ФА по
атомной
энергии
0.6%
6. Основные направления работ испытательного центра ОАО «РНИИ
«Электронстандарт»
Изготовители и разработчики аппаратуры
Отбраковочные
испытания ЭКБ
отечественного
производства
1000
997
тыс. штук
Анализ причин
отказов ЭКБ
Испытательный
центр ОАО «РНИИ
«Электронстандарт»
Сертификационные
испытания ЭКБ
иностранного
производства
2500
2000
800
445
490
400
226
200
62
95
2001 г.
2002 г.
0
2003 г.
2004 г.
2005 г.
2006 г.
2007 г.
Квалификационные
испытания ЭКБ
К-во партий
645
600
1500
1000
500
0
2003
900
791
800
Количество
испытанных
типов ЭКБ и
РЭА
500
400
300
200
100
242
202
277
265
142
46
60
66
68
74
80
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2005
год
700
600
2004
Количество
предприятийразработчиков
0
Предприятия - разработчики ЭКБ
2006
2007
7. Виды сертификационных испытаний в ИЦ «Электронстандарт»
Механические
воздействия 17 видов
Температурные
воздействия 5 видов
Испытания ЭКБ
на воздействие
ВВФ
Взрывозащищенность
и пожаробезопасность
ФТА, НК и РФА
Биологические
воздействия
Радиационные
воздействия
(дозовые и
сбоеустойчивость)
Климатические
воздействия 15 видов
8. Физико-технический анализ, неразрушающий контроль и
разрушающий физический анализ ЭРИ
Оптический
визуальный
контроль
Массспектрометрический
контроль
Растровая
электронная
микроскопия
ФТА, НК и
РФА
Контроль свободно
перемещающихся частиц внутри
корпуса по уровню шума
Рентгенотелевизионный
контроль
Рентгеноструктурный
анализ
ОЖЕ
спектроскопия
9. Измерительное оборудование
Тестеры ETS-780,
фирмы «Hilevel» (США)
для тестирования отечественных и зарубежных цифровых ИС, БИС,
СБИС.
Количество каналов – 512
Частота тестирования – 50 МГц (240 МГц при симплировании)
Тестер ETS-868 (“Griffin”)
фирмы «Hilevel» (США)
для тестирования отечественных и зарубежных цифровых БИС,
СБИС.
Количество каналов – 512
Частота тестирования – 200 МГц (400 МГц при симплировании)
Тестер ETS-868, «Hilevel», США,
частота тестирования БИС до 400 МГц
СВЧ – Комплекс ДМТ-118 на базе программноаппаратных средств фирмы «Agilent», (США) для
тестирования СВЧ ИС и полупроводниковых
приборов.
Частота тестирования до 20 ГГц
Комплекс ДМТ-119, на базе
программно-аппаратных средств
фирмы «Agilent» (США)
для тестирования отечественных и
зарубежных аналоговых и
аналогово-цифровых ИС, БИС.
Сопряжен с тестером ETS-780
Количество каналов -4
Частота преобразования
125 МГц
Разрядность преобразования до 12
бит / 14 бит
Универсальная аналоговая
стойка DMT-319, «Agilent», США,
диапазон частот 3.6 ГГц, 32
цифровых канала с возможностью
измерения 16 разрядных ЦАП-АЦП
Комплексы ДМТ – 120 и ДМТ-220,
на базе аппаратных средств фирмы
Keithlеy, (США)
для тестирования отечественных и
зарубежных полупроводниковых приборов.
Частота – 20 Гц – 1 МГц
Измерение напряжения от 1 мкВ до 211 В
Измерение тока от 10 пкА до 1.055 А
Комплексы ДМТ-137 и ДМТ-138 на базе программно-аппаратных
средств фирмы Agilent для тестирования отечественных и
зарубежных высокочастотных индуктивностей, дросселей и
фильтров
Частота тестирования до 3 ГГц
Диапазон измерения индуктивности до 100 пГн
Диапазон измерения импеданса от 3 нОм до 500 нОм
10. Испытательное оборудование
• камеры тепла-холода – 51 шт.
 камеры тепла-холода МС-811, «ESPEC», Япония,
Т= от -85 С до +180 С
 мобильная испытательная система TP04390A,
«TERMPTRONIC», Германия, Т= от -85 С до
+225 С для термоциклирования
• камеры соляного тумана – 3 шт.
 камера соляного тумана HK-500-4000 M/WTG,
«KOHLER», Германия
• камеры влаги – 6 шт.
 камера тепла, холода и влаги PSL-4KPH,
«ESPEC», Япония, Т= от -70 С до +150 С,
влажность 98%
• камеры повышенного и
пониженного давления – 2 шт.
• камеры пыли – 2 шт.
• камера солнечной радиации – 1 шт.
11. Испытательное оборудование
Оборудование для проведения механических испытаний
12. Аналитическое оборудование
Рентгеноскопическая
система XD7600NT
с опцией компьютерной
томографии
(DAGE, Великобритания)
Акустические микроскопы Evolution IS и Evolution II
немецкой компании SAM TAC
Рентгеноскопическая система XD7600NT позволяет
выполнять неразрушающий контроль оптически
непрозрачных изделий микроэлектроники.
Акустические микроскопы применяют для неразрушающего
контроля микросхем в пластиковых корпусах.
Контролируется отсутствие пустот в объеме пластмассы,
целостность траверсов внешних выводов и отсутствие
трещин на кристаллах
С помощью встроенного модуля компьютерной томографии 3DCT можно получать объемную модель исследуемого образца и
выполнять виртуальные томографические срезы в любой
плоскости и под любым углом
отслоение металлизации
пустоты под кристаллом
Качество пайки кристалла BGA
Качество электронных приборов
13. Аналитическое оборудование
Сканирующий зондовый микроскоп
(СЗМ) компании NT-MDT
Предназначен для изучения рельефа и свойств
поверхности с наноразмерным разрешением, для
исследования микросхем с субмикронными
топологическими нормами, наноструктуры и нанодефекты
Электронные микроскопы Philips-515 и
JSM-35CF с приставкой для спектрального
микроанализа Link System’s-860.
Используются для проведения РФА
(разрушающего физического анализа)
и анализа отказов изделий
электронной техники методами
электронной микроскопии и
рентгеноспектрального микроанализа
Масс-спектрометрическая установка для
определения содержания паров воды в
подкорпусном объеме
15. Данные об отбракованных ЭРИ отечественного производства по
результатам разрушающего физического анализа (РФА)
Тип
ОСМ 142ЕН
ОСМ 542НД
Завод изготовитель
ООО «ТЭЗ», пос. Томилино
ОСМ 142ЕН3
Вид брака
Коррозионное разрушение
металлизации кристалла
Образование интерметаллического
соединения при выполнении ТКС на
кристалле (золото – алюминий)
ОСМ 564
ОСМ 1526
з-д «Экситон», ПавловоПосад
ОСМ 140УД1701А
ОАО «Квазар», г. Киев
594ПА1
РЗПП АО «Альфа», г. Рига
ОСМ 1417УД6А
ОАО «Восход», г. Калуга
1504ЛА8АЭ1
ФГУП НИИЭТ, г.Воронеж
Реле ОС РЭС
ОС РПС
З-д "Радио-реле", г.Харьков,
ОАО НПК "Северная заря",
СПб
Содержание паров воды от 1,0 до 2,77%
при норме <0,5% Загрязнения кристалла
(наличие посторонних частиц)
Коррозионное разрушение
металлизации кристалла
Низкая прочность внутренних
соединений
Коррозионное разрушение металлизации
кристалла
Флюс и ворс на якоре, контакте
выплеск на якоре, стеклоизоляторе
Примеры коррозии
металлизации
16. Дефекты, выявленные с помощью РФА
Коррозионное разрушение
металлизированной
дорожки
Нарушение формы
термосварных соединений
внутри корпуса
17. Дефекты, выявленные с помощью РФА
Термосварное соединение
Al+Al с превышением
температуры приварки
Дефект металлизации базы
18. Дефекты, выявленные с помощью РФА
Изменение цвета золотого
покрытия, в результате
перегрева при приварке к
корпусу и недостаточной очистке
Повторная приварка
проводника после ошибочной
приварки и демонтажа
19. Анализ забракования с помощью РФА
(параметрический отказ)
Проплавление структуры
20. Анализ забракования с помощью РФА
Фильтр
Незакрепленный ферритовый
сердечник
Забракован по шуму
Проплавление структуры
Отсутствие металлизации >1/2
ширины дорожки
21. Типовой перечень сертификационных испытаний ЭКБ ИП

Входной контроль

Механические испытания

Климатические испытания

Радиационные испытания

Биологические испытания

Испытания на способность к пайке

Испытания на пожарную безопасность

Испытания на безотказность и сохраняемость
22. Основные предприятия, для которых проводятся испытания

ФГУП «ЦНИИ «Комета»

ОАО «ВПК «НПО машиностроения»

ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»

ОАО «РИРВ»

ФГУП «НИИ «Субмикрон»

ФГУП «НИИ командных приборов»

ФГУП «СКБ «Титан»

ООО «СКУ Система»

ООО «ИРЗ ТЕСТ»
53
0
39
12
Модули
микросхемы 1451 партия
40
17 30
Диоды
14
12 11
Кварцевые генераторы
6
4
2
Генераторы
Изделия СВЧ
Изделия СВЧ
31
16
Прочие
2
Фильтры
48
Пьезоэлементы
2
Предохранители
Фильтры
Резонаторы
1
Датчики Холла
11 24
Кварцевые генераторы
Индуктивности
Дроссели и трансформаторы
1
Реле
Соединители
167 176 185
Соединители
Резисторы
Конденсаторы
Транзисторы
140
Прочие
Фильтры
22
Супервизоры
59
Аттенюаторы
Смесители, синтезаторы
63
Генераторы, резонаторы
9
Источники опорного напряжения
34
Оптроны
72
Стабилизаторы, преобразователи
126
Интерфейсные ИС
27
Аналоговые ключи
159
Стандартные логические ИС
Компараторы
200
Операционные усилители
91
ОЗУ
АЦП
23 35
ПЗУ
9
ЦАП
ПЛИС
1200
Микроконтроллеры, микропроцессоры
Цифровые сигнальные процессоры
23. Объем сертификационных испытаний ЭРИ иностранного
производства в 2009 г.
партий
1119
1000
864
800
600
400
301
224
170
дискретные активные и пассивные
элементы 3001 партия
24. Примеры контрафактной продукции
Типовая микросхема MAX490EESA
Контрафактная микросхема MAX490EESA
Типовой конденсатор К10-17с-а
Контрафактный конденсатор К10-17с-а
25. Примеры контрафактной продукции
При проведении входного (в том числе с применением физико-технического анализа) и
функционального контроля забракована партия м/с Am29F010B-120JI в количестве 21 штуки.
Заказчик ЗАО «Автоматизированные Спутниковый Системы».
Данная партия, поступившая в специализированной упаковке, предназначенной для
автоматического монтажа, забракована по следующим параметрам:
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Соотношения
сторон
кристалла
8x9
8x9
8x9
8x9
4x7
4x7
4x7
4x7
4x7
4x7
4x7
4x7
8x9
8x9
8x9
8x9
8x9
8x9
8x9
8x9
8x9
Маркировка
на обратной
стороне
CHINA
CHINA
CHINA
CHINA
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
THAILAND
Наличие
обозначения
ключа и его
местоположен
ие
Отсутствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Отсутствует
Отсутствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
Не соответствует
3
3
2
2
1
1
Функциональ
ный тест на
идентификаци
ю
микросхемы и
производител
я
4
Параметр
n/n
26. Испытания электронных модулей и комплектующих изделий
Специфика направления:




Нетрадиционные для ЭРИ массогабаритные характеристики.
Необходимость использования тестирующих программно –
аппаратных средств, т.н. «контрольного оборудования» (ГОСТ РВ
15.002-2003, п. 3.1.13) вместо традиционных методов измерения
параметров – критериев годности.
Пересечение областей применения стандартов комплекса Климат-7
и Мороз-6, в зависимости от характеристик, заявленных
производителями модулей.
Очевидная популярность среди Заказчиков применение готовых
модулей импортного производства вместо разработки
функциональных устройств на базе примененных иностранных ЭРИ.
27. Испытания электронных модулей и комплектующих изделий



Испытания модулей и комплектующих изделий вышеприведенной
номенклатуры потребовали дооснащения лабораторий института
новым оборудованием, в том числе - контрольным (для
тестирования модулей и устройств из состава изделий
вычислительной техники. Причем разноформатные модули
потребовали разработки и изготовления одноформатного
контрольного оборудования, в том числе - форматов АТХ и компакт
РС. На очереди – освоение формата РС-104. Ранее этот тип изделий
тестировался с использованием привлеченных услуг.
Кроме контрольного оборудования потребовались вибро- и ударные
стенды для испытаний комплектующих изделий с габаритами,
превышающими габариты традиционных ЭРИ. Такое оборудование
закуплено, аттестовано и с 2009 г. находится в стадии эксплуатации.
Дальнейшая стратегия развития этого направления - микроэлектромеханические машины, модули формата РС-104, оптоволоконные
телекоммуникационные модули.
28. Тестирование модулей
Технологическая ЭВМ для
тестирования модулей формата cPCI
Тестирование сетевого
оборудования с использованием
стойки СУ-001
Стойка СУ-001
29. Номенклатура модулей, проходивших испытания в 2009 – 2010 гг.
Модуль питания AC-DC серии TL
AC-DC преобразовательTRACO POWER
Модуль питания. Преобразователь
DC-DC PH300F
Модуль питания. Преобразователь
DC-DC CPOC 312
30. Номенклатура модулей, проходивших испытания в 2009 – 2010 гг.
Сетевой коммутатор 24 портовый 8824 Allied
Telesyn International
8 портовый сетевой коммутатор
Сетевой “Ethernet – оптоволокно” конвертер
для скоростей 100 мб/с
Кросс-панель оптическая R589-1U-LC-D-12SM24UPC-28
31. Номенклатура модулей, проходивших испытания в 2009 – 2010 гг.
7-слотовая
объеденительная плата
пассивная, формата cPCI
2-х слотовая плата питания для
устройств cPCI
Плата интерфейсная RS 422/485 cPCI-3544
четырехпортовая
4-канальный преобразовательAC-DC формата
cPCI CPA-250-4530G
Скачать