电子元器件的可靠性应用.ppt
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1、电子元器件的 可靠性应用,第2章 电子元器件的选用,主讲:庄奕琪,本章概要,元器件质量等级 元器件选择要点 元器件降额应用,质量与可靠性标准 国家标准GB 国家军用标准GJB 电子行业标准SJ 七专技术条件QZT(专批、专技、专人、专机、专料、专检、专卡,QZJ8406) 质量与可靠性规范 中国军用电子元器件合格产品目录(JQPL) 中国军用电子元器件合格制造厂一览表(JQML) 中国电子元器件质量认证委员会认证合格产品(IECQ) 优选元器件清单(PPL,如美国军用电气、电子、机电元件清单MIL-STD-975M) 使用规范与用户手册,2.1 元器件质量等级 国产元器件的质量规范,级(特军级
2、) A2级:单片0.1 A3级:单片0.25,混合0.5 B级(普军级) B1级:单片0.5,混合1.0 B2级:单片1.0,混合3.0 C级(民用级) C1级:单片4.0,混合8.0 C2级:单片14.0(塑料封装),2.1 元器件质量等级 国产集成电路质量等级,使用时应依据 的顺序选用: I:列入军用电子元器件QPL、QML表的产品 II:工程应用效果良好,近期有生产供货的产品 III:近年按国家军用电子元器件新品研制计划完成的新品,2.1 元器件质量等级 国产元器件的优选等级,宇航级 S级:0.25 S-1:0.75 军用级 B级:1.0 B-1级:2.0 B-2级:5.0 民用级 D级
3、:10.0 D-1级:20.0,工作温度范围 军用:-55+125 工业用:-40+85 商业用: 0+70,2.1 元器件质量等级 美国集成电路的质量等级,详细规范及符合的标准(国军标、国标、行标、企标) 质量等级(GJB/Z299B )与可靠性水平(失效率、寿命等) 认证情况(QPL、QML、PPL、IECQ) 成品率、工艺控制水平和批量生产情况(SPC) 采用的工艺和材料(最好能提供工艺控制数据和材料参数指标) 可靠性试验数据(加速与现场,环境与寿命,近期及以往) 使用手册与操作规范,2.1 元器件质量等级 供货商应提供的可靠性信息,尽量选用标准和通用器件,慎重选用新品种和非标准器件 尽
4、量压缩元器件的品种、规格及生产厂点 多选用集成电路,少选用分立器件 不用无功能及质量检测手段的器件 注重器件制造技术的成熟性(长期、连续、稳定、大批量,成品率高) 考查生产厂家的工艺水平、质量控制能力和产品信誉 选用能提供完善的可靠性应用指南或规范的器件,2.2 元器件选择要点 品种型号的选择原则,以集成电路为例: 最小线条: 0.350.250.180.13um 衬底材料: CMOSSOISiGeGaAsSiC 互连材料:CuAl(国外先进工艺)AlCu(国内现有工艺) 钝化材料:SiNPSG聚烯亚胺无机有机 键合材料:AuAl(Si) 电路形式:数/模分离数/模合一RF/BB分离RF/BB
5、合一,2.2 元器件选择要点 考察器件制造工艺水平,键合材料与引线机械强度的关系,对于设备关键部位和国家重点工程所用的国外集成电路要通过MIL-STD883试验,分立半导体器件的质量要符合MIL-S-19500的要求 供货渠道可靠的品牌公司或国内代理商 在产品长期使用中质量稳定可靠的老供货商 能提供委托方的产品质量证明或试验检测报告的供货商 无不合格的性能指标参数 不是已停止生产或不再供货的产品,2.2 元器件选择要点 国外元器件选用,质量、成品率与可靠性,质量:出厂检验或老化筛选中发现的有缺陷器件数成品率:批量器件中的合格器件数可靠性:经历一年以上的上机时间后的失效器件数 一般而言,器件的质
6、量与成品率越高,可靠性越好。但质量与成品率相同的器件,可靠性并非完全相同,塑料封装:成本低,气密性差,吸潮,承受功率小,易老化,不易散热 陶瓷封装:气密性好,耐高温,承受功率大,成本高 金属封装:气密性好,耐高温,承受功率较大,屏蔽效果好,成本高,2.2 元器件选择要点 封装的选择:封装材料,有引脚元件:寄生电感1nH/mm/引脚(越短越好),寄生电容4pF/引脚 无引脚元件:寄生电感0.5nH/端口,寄生电容0.3pF/端口 表面贴装放射状引脚轴面平行引脚,2.2 元器件选择要点 封装的选择:管脚形式,SMT有利于可靠性的原因 引线极短:降低了分布电感和电容,提高了抗干扰能力 机械强度高:提
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