Испытательный центр ОАО «РНИИ «Электронстандарт
advertisement
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
