1
УДК 519.95
Анализ физики отказов для оценки показателей
надежности радиоэлектронных приборов современных
радиолокационных систем
© Н.И. Сидняев
1
, В.П. Савченко
2
, Д.В. Клочкова
2
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
2
ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», Москва,
127083, Россия
Рассмотрены проблемы повышения эффективности и надежности радиоэлектрон-
ного оборудования. Проведен анализ и синтез существующих отечественных и зару-
бежных методических подходов при испытании радиоэлектронной аппаратуры
(РЭА), физики отказов с точки зрения оценки показателей надежности. Обоснова-
ны целесообразность и направления совершенствования и внедрения РЭА в разраба-
тываемый в настоящее время комплекс государственных стандартов для проекти-
рования радиолокационных систем. Показано место и роль физико-математических
наук в теории надежности и случайных процессов. Исследованы вопросы наработки
до отказа и интенсивности отказов. Выявлены области безопасной работы и меха-
низмы деградационных отказов. Проведен анализ эффективных методов стабили-
зации поверхностного заряда в радиоэлектронных структурах, моделей усталост-
ного разрушения контактных соединений в полупроводниковых приборах, а также
анализ исследований микроскопических контактов алюминиевого проводника в ин-
тегральных схемах. Изучен механизм отказа алюминиевых межсоединений и токо-
проводящих элементов в зависимости от конструктивных особенностей и техноло-
гических режимов, а также отказ мощных транзисторов при рассогласовании
нагрузки. В целях выявления дефектных приборов РЭА рассмотрено влияние ионизи-
рующих излучений на деградацию электрических параметров интегральных схем и
воздействие радиации. Изучены отказы кремниевых планарных транзисторов с по-
мощью гамма-обработки, механизм старения керметных резисторов, отказы не-
проволочных переменных резисторов. Предложены методы физического прогнози-
рования отказов конденсаторов. Исследованы причины отказов высоковольтных
керамических малогабаритных конденсаторов и высоковольтных высокочастотных
керамических конденсаторов, а также влияние термоупругих напряжений как при-
чины механической деструкции. Проведен анализ механизмов нарушения электриче-
ской прочности керамических конденсаторов высокого напряжения.
Ключевые слова:
отказ, прогноз, надежность, радиоэлектронное оборудование,
теория надежности, случайные процессы, наработка до отказа, интенсивность
отказов
,
модели усталостного разрушения, контактные соединения, полупровод-
никовые приборы.
Введение.
Основной проблемой, на решение которой направлены
результаты аналитического обзора, является создание современной
научно-производственной инфраструктуры разработки и производ-
ства радиоэлектронных средств и стратегически значимых систем с
использованием российской электронной компонентной базы нового
технологического уровня [1, 2].
