Исследования в области надежности

В испытательном центре проводятся исследования физики механизмов отказов, возникающих в структурах современной ЭКБ, в том числе интегральных схем КМОП технологии с минимальными топологическими размерами до 0,09 мкм, с целью обновления и совершенствования методологии ускоренных испытаний на надежность.
Проводятся исследования деградации электрических параметров в процессе испытаний ЭКБ с целью изыскания возможности оценки надежности ЭКБ в условиях сжатых сроков и малых выборок испытаний. Методы прогноза деградационных отказов разрабатываются с использованием моделей временных рядов и цифровых адаптивных фильтров.
В испытательном центре проводятся исследования возможности применения для оценки надежности ЭКБ по результатам испытаний малых выборок следующих методов:

  • информационный метод;
  • метод параметрических функций;
  • метод суммирования результатов испытаний;
  • метод проверки статистических гипотез,
  • метод, основанный на теории планирования экспериментов;
  • метод вкладов;
  • метод, основанный на формуле Бернулли;
  • метод, основанный на теореме (формуле) Байеса.

В течение последних 10 лет накоплена и обобщена статистика по результатам ускоренных испытаний на надежность иностранной ЭКБ, накопленная статистика позволяет делать экспериментально подтвержденные прогнозы надежности сертифицируемой ЭКБ сопоставимые с прогнозами ведущих иностранных фирм-производителей ЭКБ.
В течение последних 5 лет разработано и введено в действие более 20 стандартов различного уровня: от СТО до ГОСТ.

Исследования в области радиационной стойкости

Испытательный центр в области радиационной стойкости проводит:

  • разработку методологии расчетно-экспериментальной оценки радиационной стойкости ЭКБ;
  • исследования физических эффектов в ЭКБ отечественного и импортного производства, возникающих при воздействии различных видов ионизирующих излучений, в том числе, факторов космического пространства;
  • оценку радиационной обстановки на борту космических аппаратов с учетом орбиты и конструкционных особенностей;
  • исследования в области разработок радиационно-стойкой ЭКБ;
  • разработку и изготовление мобильных стендов для контроля параметров ЭКБ в процессе испытаний на воздействие спецфакторов;
  • периодическое обновление «Информационно-справочной системы по радиационной стойкости электронной компонентной базы», содержащей материалы по результатам испытаний изделий отечественного и импортного производства, предназначенных для комплектования аппаратуры объектов специального назначения.
Некоторые научно-исследовательские работы (НИР), выполняемые в ИЦ:

НИР «Разработка моделей расчета радиационной стойкости современной электронной компонентной базы с многослойной металлизацией к воздействию ионизирующих излучений», шифр «Металл».

Цель работы:
Разработка моделей расчета радиационной стойкости современной электронной компонентной базы с многослойной металлизацией к воздействию ионизирующих излучений.

Задачи работы:
  • анализтехнологий выпускаемых БИС и СБИС с точки зрения геометрии областей, чувствительных к ИИ, топологических норм проектирования, количества слоев металлизации и используемых материалов;
  • анализ технологий корпусирования БИС и СБИС с точки зрения используемых материалов и обеспечения стойкости к воздействию ИИ;
  • разработка модели расчета стойкости БИС и СБИС современных технологий к воздействию ИИ КП и МУ;
  • разработка проекта руководящего документа по расчету норм испытаний БИС и СБИС современных технологий с многослойной металлизацией на стойкость к воздействию ИИ КП на МУ с энергией фотонов 10-1250 кэВ.

НИР «Создание информационной базы радиационно-стойкой электронной компонентной базы, устойчивой, в том числе, к факторам космического пространства, и электронной компонентной базы на основе исследований физических эффектов, возникающих при воздействии спецфакторов», шифр «Дельта», (май 2010 г. – июль 2011 г.).

Цель работы:
Совершенствование (развитие) научно-методического и информационного обеспечения радиационной стойкости создаваемой номенклатуры электронной компонентной базы (ЭКБ), в том числе функционально сложных СБИС.

Задачи работы:
  • создание информационной базы радиационно-стойкой, в том числе к факторам космического пространства, электронной компонентной базы;
  • проведение теоретических и экспериментальных исследований физических эффектов в структурах ЭКБ нового поколения, в том числе функционально сложных СБИС, при аттестации на радиационную стойкость;
  • разработка методики испытаний ЭКБ нового поколения, в том числе функционально сложных СБИС, предназначенных для применения в радиоэлектронной аппаратуре специального и двойного применения, на спецстойкость с учетом теоретических и экспериментальных исследований новых физических эффектов в структурах ЭКБ при аттестации на радиационную стойкость;
  • разработка проекта ТЗ на ОКР.
НИР «Исследование и разработка новых методов сертификационных испытаний, контроля качества и надежности унифицированных электронных модулей, в том числе СБИС типа «система на кристалле», созданных на основе перспективной отечественной электронной компонентной базы, для применения в информационных системах», шифр «Испытатель-УЭМ».

Задачи НИР:
Разработка требования к качеству, надежности и стойкости электронных модулей при воздействии ВВФ.
Разработка программного обеспечения и методик (сценариев) для тестирования электронных модулей, в том числе созданных по типу «системы на кристалле», и системы идентификации.
Разработка методов оценки стойкости электронных модулей, созданных по типу «система на кристалле», к воздействию внешних факторов.

НИР «Исследования эффектов воздействия, разработка и совершенствование методов оценки стойкости сложнофункциональной электронной компонентной базы нового поколения к воздействию специальных факторов», шифр «Диалектика-ку».

Задачи НИР:
Проведение теоретических и экспериментальных исследований новых физических эффектов при воздействии спецфакторов на сложнофункциональную ЭКБ микроэлектроники нового поколения, выявление и моделирование доминирующих механизмов отказов.
Проведение исследований по совершенствованию методических и технических средств контроля работоспособности сложнофункциональной ЭКБ микроэлектроники нового поколения в процессе испытаний на спецстойкость.


Специалисты ИЦ принимают участие в разработке актуальных стандартов и методик радиационных испытаний и исследований совместно с организациями Роскосмоса, Минпромторга, Минобороны, Минобрнауки и Росатома.
Среди последних разработанных документов:
  • типовая методика испытаний ЭКБ на стойкость ко всем видам одиночных эффектов на выводе ускорителя ионов У-10 ФГУП ГНЦ РФ ИТЭФ(определительные и контрольные испытания), №Л-МЕ-1;
  • типовая методика испытаний ЭКБ на стойкость ко всем видам одиночных эффектов на протонном синхроциклотроне ПИЯФ РАН (определительные и контрольные испытания,) №Л-МЕ-2;
  • методика испытаний ПЗС-матриц и функционально сложных СБИС на основе исследований физических эффектов, возникающих при воздействии факторов космического пространства в части естественных ИИ КП (№ ЛРФ-1, ЛРФ-2);
  • методика испытаний ЭКБ на одиночные эффекты типа SEU (№ НПК-1/986);
  • методика испытаний ЭКБ на одиночные эффекты типа SEL (№ НПК-1/987);
  • методика испытаний ЭКБ на одиночные эффекты типа SEB, SEGR (№ НПК-1/988);
  • РД 134-0198-2012 НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ РКТ. АППАРАТУРА РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ БОРТОВАЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. Порядок оценки соответствия испытательных центров (лабораторий) контроля электронной компонентной базы на стойкость к воздействию естественных ионизирующих излучений космического пространства требованиям нормативных документов;
  • РД 134-0200-2012 НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ РКТ. АППАРАТУРА РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ БОРТОВАЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. Испытания электронной компонентной базы и радиоэлектронной аппаратуры на стойкость к воздействию ионизирующих излучений космического пространства. Термины и определения в части испытаний;
  • РД 134-0191-2011 НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ РКТ. АППАРАТУРА РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ БОРТОВАЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. Методы испытаний аналоговых и аналогово-цифровых интегральных микросхем к воздействию одиночных высокоэнергетических протонов и тяжелых заряженных частиц космического пространства на ускорителях заряженных частиц;
  • РД 134-0192-2011 НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ РКТ. АППАРАТУРА РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ БОРТОВАЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. Методы испытаний мощных МОП-транзисторов к воздействию одиночных высокоэнергетических протонов и тяжелых заряженных частиц космического пространства на ускорителях заряженных частиц;
  • РД В 319.03.58-2010 КСКК. МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И ПРИБОРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ. Методы испытаний и оценки стойкости интегральных схем и мощных МДП-транзисторов по эффектам отказов от воздействия отдельных высокоэнергетичных тяжелых заряженных частиц и протонов космического пространства;
  • РД 134-0175-2009 НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ РКТ. АППАРАТУРА РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ БОРТОВАЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. Методы испытаний цифровых сверхбольших интегральных микросхем на воздействие одиночных высокоэнергетических протонов и тяжелых заряженных частиц космического пространства на ускорителях заряженных частиц.

Дополнительные (отбраковочные) испытания

Типовой перечень дополнительных испытаний ЭКБ отечественного производства для высоконадежной аппаратуры

Группа контроля и испытанийПеречень операций контроля и испытаний

1. 100% входной контроль (ВК)

1.1. Контроль внешнего вида, состояния маркировки.

1.2. Параметрический н функциональный контроль в нормальных климатических
условиях.


2. 100% отбраковочные испытания (011)

2.1. Термоциклирование.

2.2. Контроль герметичности.

2.3. Электтермотренировка.

2.4. Измерение параметров при крайних значениях рабочих температур.


3. 100% диагностический неразрушающий контроль (ДНК)

3.1. Контроль электрических параметров по ужесточенным нормам.

3.2. Измерение электрических параметров, не входящих в состав ТУ («m»-характеристики и ВАХ у ПС и ПЛ. нелинейность ВАХ резисторов методом З-ей гармоники и др.), являющихся критериями дня выявления потенциально ненадежных изделий.

3 3. Расчет дрейфа электрических параметров после ЭТТ.

3.4. Рентгено-телевизнонный анализ.


4. Разрушающий физический анализ

4.1. Контроль прочности заводской маркировки.

4.2. Способность к пайке.

4.3. Контроль влагосодержания в подкорпусном объеме.

4.4. Механическая прочность внешних выводов.

4.5 Визуальный внутренний контроль, после удаления крышки у ПС и ПП.

4.6. Контроль качества кристалла и металлизации на растровом электронном микроскопе и рентгеновском микроанализаторе.

4.7. Контроль прочности внутренних соединений.

4.8. Испытание на сдвиг кристалла.


5. Рентгено-телевизионный анализ 5.1. 100% контроль качества внутренней конструкции.

5.2. Выявление признаков контрафакта..

5.3. Исследование внутренних конструкций в разных проекциях.

5.4. Компьютерная томография.


Отбраковочные испытания ЭКБ ОП в 2014 – 2015 гг.

Объемы отбраковочных испытаний ЭРИ ОП, шт.                                        Отбраковано по результатам отбраковочных испытаний ЭРИ ОП, %
Ispita ERI OP 2015  Otbrakovo4nie ispita ERI OP za 2015


Отбраковочные испытания ЭКБ ОП в 2013 – 2014 гг.

Объём отбраковочных испытаний ЭКБ ОП, шт.
Serf isp20132014 3
        Отбраковано по результатам отбраковочных испытаний ЭКБ ОП, %
  Serf isp20132014 4

Дополнительные (отбраковочные) испытания ЭКБ ОП в 2012 - 2013 гг. 





 

 



 

Контакты

 

Почтовый/юридический адрес:

196006, Российская Федерация,

г. Санкт-Петербург, ул. Цветочная, д. 25, к. 3 лит. А

Тел./факс

+7-812-676-2892,

+7-812-676-2996,

+7-812-676-2864,

+7-812-676-2991.

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
{mapyandex_id=12}

Разрушающий физический анализ

При проведении разрушающего физического анализа в испытательном центре АО «РНИИ «Электронстандарт» проводятся испытания:

  • масс-спектрометрический метод контроля влаги под корпусом (в соответствии с ОСТ 11 073.013 и MIL-STD-883H и собственной методикой испытательного центра);
  • визуально оптический (после вскрытия корпуса) (в соответствии с ОСТ 11 073.013, ОСТ В 11.0219, ГОСТ 16121 и MIL-STD-883H);
  • растровой электронной микроскопии (после вскрытия корпуса) (в соответствии с ОСТ 11 073.013, ОСТ 11 14.1012, ОСТ 11.0219 и MIL-STD-883H);
  • прочность внутренних соединений (в соответствии с ОСТ 11 073.013, ГОСТ 28578);
  • сдвиг кристалла (в соответствии с ОСТ 11 073.013, ГОСТ 28578);
  • прочность внешних выводов (в соответствии с ОСТ 11 073.013, ГОСТ РВ).

Примеры выявления дефектной продукции при проведении разрушающего физического контроля
Logo rosel 2018
hl rosteh
qr code elstd
Резиновые шаблоны Joomla