用DPA(破坏性物理分析)来评价元器件质量水平
DPA破坏性物理分析
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破坏性物理分析
深圳顺络电子股份有限公司
Destructive Physical Analysis(DPA)
电子元器件破坏性物理分析(以下简称“DPA”)是指在电子元器件成品中随机抽取少量样品 ,采用一系列物 理试验和切片分析方法,检验样品是否存在不符合有关标准要求的拒收缺陷,给出合格与否的结论。可用 于电子产品的结构分析和缺陷分析,对比优选产品、鉴别产品真伪优劣,确定产品种类。
ANALYSIS (DPA) OF CERAMIC MONOLITHIC
分析意义
CAPACITORS � 整机企业:获得索赔、改变元器件供货商、改进电路设计、改进电路板制造工艺、提高测试技
术、设计保护电路的依据
� 元器件厂:了解元器件的设计、结构、工艺质量情况,获得有针对性改进品设计和工艺的依据。
� 海关与元器件进出口单位:可准确了解元器件产品的结构、正确进行产品分类。
依据标准 � GJB 548B-2005 � GJB 4027A-2006
微电子器件试验方法和程序 军用电子元器件破坏性物理分析方法
� GB/T 17359-1998 电子探针和扫描电镜 X 射线能谱定量分析通则
� IPC-TM-650 2.1.1 切片方法手册
� EIA-ECA-469-D STANDARD TEST METHOD FOR DESTRUCTIVE PHYSICAL
Rev.A 2014
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使用仪器 � 数码光学显微镜、X 射线检测系统、双速磨片机、扫描电镜及能谱仪一体化机
DPA分析在电子元器件质量控制方面的研究
DPA分析在电子元器件质量控制方面的研究发布时间:2022-09-30T08:29:18.807Z 来源:《科技新时代》2022年第6期作者:冯东举郑海玲韦东何予涵向前[导读] 电子元器件DPA分析产生的背景和发挥的重要作用冯东举郑海玲韦东何予涵向前西安北方光电科技防务有限公司,陕西西安 710043 摘要:电子元器件DPA分析产生的背景和发挥的重要作用,提出了通过DPA分析来保证批元器件的质量,并发现存在缺陷的元器件,利用DPA分析进行质量控制方面的工作,可以得到投入小,见效快、效益高的结果。
关键词:DPA、电子元器件、质量控制。
0 引言电子元器件的质量是武器装备的基础,一旦出现质量问题,将会造成严重后果,随着武器系统技术复杂程度的不断提高,电子元器件使用数量的增加,对于元器件的质量提出了更高的要求,如何提高元器件的质量,已经成为武器装备设计生产的一个重大课题。
他的质量直接关系到武器装备的战术性能及作战能力。
而DPA分析在质量控制这个过程中发挥着越来越重要的作用。
1 DPA破坏性物理分析简称DPA,又叫良品分析,它是作为失效分析的一种补充手段,在进行产品交付(验收)试验时,由具有一定权威的第三方或用户进行的一种试验。
1.1破坏性物理分析方法的定义和抽样方法按GJB4027-2000电子元器件破坏性物理分析方法,将破坏性物理分析定义为:为验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途,对元器件样品进行解剖,以及在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。
对结构复杂的元器件应为生产批总数的1%,但不少于2只也不多于5只,特殊情况,须经批准。
由于DPA不进行电学性能测量,为此,标准中说明,若有规定,同一生产批中电特性不合格但未丧失功能的元器件,可作为样品。
1.2DPA的目的一、确定元器件供货方设计中和工艺过程的偏差;二、对存在缺陷的元器件提出批处理意见和修改措施;三、独立地检验、验证供货方的元器件质量。
PDA破坏性物理分析
破坏性物理分析(DPA)技术的应用牛付林信息产业部电子第五研究所,电子元器件可靠性物理及应用技术国家级重点实验室摘要破坏性物理分析(DPA)技术是保证电子元器件质量的关键技术,在电子元器件的生产过程中以及上机前,在保证电子元器件质量一致性、可靠性等方面有着广泛且重要的应用优势。
但目前国内没有充分应用此技术,严重的限制了国内电子元器件质量的提高,尤其是民用电子元器件普遍存在或多或少的隐蔽的质量缺陷。
另外DPA技术向非气密封器件的扩展以适应占电子元器件95%以上的塑封器件的要求也急需形成相应标准相结合。
关键词破坏性物理分析电子元器件质量缺陷标准1. 引言破坏性物理分析(DPA Destructive Physical Analysis)是指为验证电子元器件(以下简称元器件)的设计、结构、材料、制造的质量和工艺情况是否满足预订用途或有关规范的要求,以及是否满足元器件规定的可靠性和保障性,对元器件样品进行解剖,以及在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。
DPA分析是顺应电子系统对元器件可靠性要求越来越高的需求而发展起来的一种本着提高元器件质量,保障整个电子系统的可靠性为目的重要技术手段。
七十年代,美国的航空、航天领域在所使用的元器件中首先采用DPA分析这项技术,这是因为当时的发射成功率很低,归咎原因主要是所使用的元器件出了问题,这个问题仅靠筛选、考核是不能完全解决的。
经过研究和大量的使用性试验,形成了DPA分析的初步分析方法,并大幅度的提高了航空和航天领域发射的成功率,该技术因此在1980年写进了美国军用标准中(如MIL-STD883C 微电子器件使用方法和程序)。
从此,DPA分析技术被应用到了美国军事电子装备的各个领域,并很快扩散到了其他国家,如在1988年11月颁布的欧空局(ESA)标准“ESA-PSS-01-60 欧空局空间系统的元器件选择、采购和控制”中就列入了DPA 分析试验方法。
目前,在国外民用电子设备系统中已经开始使用DPA分析技术,一些大的生产商普遍要求提供(出示)采购(生产)元器件的DPA分析报告,以保证元器件的质量。
元器件破坏性物理分析(DPA)|详述1
元器件破坏性物理分析(DPA)|详述1⼀、定义破坏性物理分析(Destructive Physical Analysis,DPA)是为验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满⾜预定⽤途或有关规范的要求,按元器件的⽣产批次进⾏抽样,对元器件样品进⾏解剖,以及解剖前后进⾏⼀系列检验和分析的全过程。
⼆、DPA的⽬的DPA是对合格品的分析,是采⽤与失效分析相似的技术⽅法,分析评估特性良好的元器件是否存在影响可靠性的缺陷,是⼀种对批质量的评价。
⼯⼚在最后⼀道⼯序中,对合格品进⾏分析,很容易在早期发现制造⼯艺中的异常情况,有利于改进⼯艺提⾼产品质量。
⽤户采⽤DPA 控制技术可验证和评价元器件的质量,发现可能会影响性能、可靠性的异常情况,确保装机元器件质量。
DPA是借助于失效分析的⼀些⼿段,并以预防失效为⽬的⽽发展起来的,对元器件的使⽤可靠性起着重要保障作⽤,也引起了元器件使⽤者的⼴泛关注,许多部门和⼯程单位制定了相应的DPA标准和规范。
三、DPA的意义可靠性设计⼯作必须遵循“预防为主、早期投⼊”的⽅针,将预防、发现和纠正可靠性设计及元器件、材料和⼯艺⽅法的缺陷作为⼯作重点,采⽤成熟的设计和⾏之有效的可靠性分析、试验技术,以保证和提⾼武器装备的固有可靠性。
进⾏早期投⼊可以取得事半功倍的效果,可以降低全寿命费⽤(全寿命费⽤=研制费+⽣产费+使⽤维修费)。
DPA就是遵循“预防为主、早期投⼊”的⽅针,对重要的元器件在投⼊使⽤之前,按⽣产批次对元器抽样件进⾏DPA,剔除不合格的、有缺陷的批次,确保符合质量要求装机使⽤,保证系统的可靠性。
根据DPA的结果信息可以拒收在⽣产中有明显缺陷或潜在缺陷的批次,对异常的批次采取适当的处理措施,并对元器件在设计、材料或⼯艺等⽅⾯提出改进措施。
可有效地防⽌有明显或潜在缺陷的元器件装机使⽤,保证符合质量要求的元器件装机,降低了在系统试验和现场使⽤中因元器件固有缺陷所造成故障的概率。
电子元器件的筛选与电子元器件质量控制
电子元器件的筛选与电子元器件质量控制摘要:对电子元器件进行科学地筛选,并对其品质进行有效地控制,以保证其性能的完全发挥。
焊接性能测定仪是用于电子产品生产、筛选、复检、组装之前的焊接性能检测设备。
它包括温度、润湿力、浸渍深度、浸渍速率、浸渍时间等技术指标,并根据有关标准和实践,对可焊性试验机进行了标定。
因此,我们要加强对电子元器件的筛选和品质的管理,以提高产品的筛选能力,从而提高产品的质量管理水平。
关键词:电子元器件筛选;质量控制引言由于电子元器件在电子产品生产及其质量控制中的重要作用,长期以来,针对电子元器件质量控制的研究就从未停止,国内外研究学者都针对其质量控制方法开展过一系列研究,并切实取得了一定的研究成果。
但根据本文对现有研究文献的梳理与分析发现,当前研究多从电子产品生产厂商的角度出发开展研究,却鲜有人关注到电子元器件供应商对电子元器件的筛选与审查,基于此,本文从供应商和厂商两个角度出发,对电子元器件筛选与质量控制的研究具有较高创新意义。
1电子元器件的筛选概述对电子元器件进行筛选的原因是厂家在进行筛选之后,没有满足用户对其质量上的要求,因此就要对电子元器件在厂家筛选的基础上再一次进行筛选,同时这也是对厂家筛选工作的补充和验证。
电子元器件在成产时会受很多因素的影响,比如:人为因素、原材料、设备条件的限制、工艺条件等,这些因素都会使产品无法全部满足用户要求的水平,同时这些因素也会导致部分电子元器件存在缺陷,而这些存在缺陷的产品,其使用寿命就会大大缩减,使之成为早期失效产品。
因此在对电子元器件进行筛选时就要选用不同的模式,使其通过有关的试验,进一步来提高电子元器件在使用时的可靠性。
2电子元器件筛选与质量控制的重要性在对电子元器件筛选及其质量控制开展研究之前,我们首先需要明确电子元器件筛选及其质量控制的必要性与重要性,进而明确其筛选与质量控制工作的具体工作要求,以为后续的方法研究奠定坚实基础。
具体而言,电子元器件的质量会对电子产品的质量产生直接影响,因此电子元器件的质量检测成了电子产品生产企业关注的重点之一,但电子元器件的筛选与质量控制却不是电子产品生产厂商的职责,而是电子元器件生产与加工企业的重要职责。
破坏性物理分析(DPA)技术对国产电子元器件质量保障的作用
破坏性物理分析(DPA)技术对国产电子元器件质量保障的作用戴晨阳;王文辉;楼艳仙;汤立杰
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2024(37)5
【摘要】由于中美贸易争端和技术限制,以及台海危机等引发的供应风险,迫使电子元器件供应链转向国内,电子元器件国产化发展已成必然趋势。
但是国产元器件与国外进口元器件之间的各方面差异,无法用常规的鉴定方法进行有效区分,所以在国产化替代时,出现了替代难、不敢替代等情况。
破坏性物理分析(DPA)作为一项重要的技术手段,以预防失效为目的,分析评估国产化元器件是否存在工艺、材料或制程等各环节的缺陷。
主要介绍了DPA技术的作用,以及在前期元器件导入阶段对某电感和某保险丝的DPA分析案例。
【总页数】3页(P135-136)
【作者】戴晨阳;王文辉;楼艳仙;汤立杰
【作者单位】浙江中控技术股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
1.电子元器件破坏性物理分析中几个难点问题的分析
2.破坏性物理分析(DPA)技术促进国产电子元器件质量提高
3.破坏性物理分析(DPA)在评价元器件质量水平方面
的作用4.破坏性物理分析(DPA)在高可靠半导体器件质量验证中的作用5.浅谈军用航空电子元器件的破坏性物理分析和质量控制
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浅谈军用电子元器件质量可靠性管理
浅谈军用电子元器件质量可靠性管理摘要:电子元器件是整体系统和设备的基础,是保证武器设备高可靠性的基本资源,其可靠性直接影响系统和设备的工作效能的充分发挥。
随着电子技术的发展,电子元器件在设备中应用数量逐渐增多,对电子元器件的可靠性也提出了越来越高的要求。
本文介绍军用电子元器件的质量可靠新管理的方法和相关要求。
关键词:元器件、可靠性管理、二次筛选、失效分析•引言电子元器件是整体系统和设备的基础,是保证武器装备高可靠性的基本资源,其可靠性直接影响武器装备的工作效能。
随着电子技术的发展,电子元器件在设备中应用数量逐渐增多,并且逐渐形成高密度,集成化,小型化的趋势,对电子元器件的可靠性也提出了越来越高的要求,一个电子元器件出现故障可能直接影响系统和整机的运转,并且排查难度越来越大。
所以电子元器件的可靠性管理是全链条的管控,作为电子元器件的使用单位要保证电子系统和整机的质量不能简单的依靠元器件的固有质量,还应采取有效的质量可靠性管理措施,从选型、采购、验收、储存、二次筛选及安装使用过程等都应进行科学的闭环管理,下面主要阐述了电子元器件使用单位的质量可靠性管控的有关过程和措施及注意事项。
•电子元器件质量可靠性管控过程和措施及注意事项2.1加强对电子元器件国军标、企标、行标等相关标准的学习和贯彻是质量管理的关键电子元器件不管是在研制、生产、检验、过程管理、交付用户等都离不开标准的问题,标准是进行全过程电子元器件管理的依据,没有各类的标准,就无法进行质量管理,使用厂家应制定相应的电子元器件质量管理及过程控制文件,文件的制定要适合本企业的实际情况,既不能过于严格,也不能过于宽松,应具有实用性和可操作性,更重要的在于如何落实到实际工作中,如果质量管控文件制定过高或者过严,会造成采购、验证、检验、筛选费用加大,成本过高,还有可能造成器件损伤,反而留下质量隐患;反之质量管控文件制定过低或者过松,会造成较大质量风险;电子元器件的标准文件随着质量可靠性的要求不断提高,也陆续进行了不断修订、完善和补充,如:GJB548已更新至目前执行的B版,C版已经等待报批,其他的标准GJB128、GJB150、GJB7400等,所以电子元器件质量管理相关人员必须了解、熟悉和掌握相关质量文件和标准更新的情况,在执行中认真的贯彻。
DPA破坏性失效分析介绍
13
離子蝕刻
2.4GHZ的高頻產生的氧等離子去掉塑封樹脂 CF4(5-10%)防止填料晶粒聚結成塊 N2 or CO2每隔2-5分鐘吃掉一次 腐蝕速度約為1.5-3.0uM/MiN
14
開封方法對比
開封方式 設備型號
優點
化學開封 (手工或自
動)
1,Digitconcept/S ESAME707/777 CU2, 2,Nisene/JetEtch
DPA測試
1
綱要
DPA測試介紹 DPA測試之開封 DPA測試之掃描電鏡 DPA測試之切片製樣與研磨
2
DPA簡介
破壞性物理分析( Destructive physical analysis):
為驗證元器件的設計,結構,材料和製造質量是否滿足預定用途或有 關規範的要求,在电子元器件成品中随机抽取少量样品,采用一系列物理 试验和解剖分析方法的全過程。
速度快 成本低
缺點
手工開封定位較難,安全性弱 自動開封定位較好,可保持框架,操 控性弱
鐳射開封
1,Digitconcept/S ESAME1000/20 00/3000
2,Nisene/FALIT
操控性強 破壞性小 觀察方便
開封完成后需要用酸沖洗 價格貴
銅線效果好
等離子開封 Nisene/Geietch 定位精確 (化學幹法)
蓋
不損傷器件內部且不污染器件內部 法5009的3.6 法5009的3.6 5009的3.6
5
DPA分析技術測試項目二
序 項目和 設備要求與檢測內容 號 程序
方法 分立器件
集成電路
主要失效
混合集成電路
6 內部目 檢
7 結構檢 驗
精密电子产品中电子元器件的质量控制
精密电子产品中电子元器件的质量控制摘要:电子元器件,作为构成精密电子产品的最小部分,也是确保精密电子产品性能的重要前提与基础,所以加强精密电子产品中的电子元器件质量控制有着关键性的意义与作用。
本文针对精密电子产品电子元器件的选用对质量控制选择问题展开讨论,并采取合理的措施对二次筛选与DPA分析实效性进行深入总结,希望能够保证精密电子产品中电子元器件的质量控制。
关键词:精密电子产品;电子元器件;质量控制在精密电子产品中,选用的电子元器件精密度高,高精度的电子元器件的可靠性保证是业界难题,加强精密电子元器件的筛选和DPA分析是元器件质量控制的重要手段。
为了进一步确保精密电子产品的质量,则应该加强电子元器件的质量控制,不仅要合理选择电子元器件,同时还应该加强电子元器件的性能检测,优化电子元器件的生产流程,保证电子元器件的可靠性,从而确保精密电子产品的质量。
1.合理选用精密电子产品的电子元器件精密电子产品作为电子产品的特殊形式,其实际的选用标准相对较高,如果电子元器件的性能、参数指标等达不到相应的标准,将对精密电子产品功能的实现产生直接的影响,甚至影响到电子产品的质量。
特别是精密电子产品结构复杂,电子元器件的电磁兼容度、参数温度、质量优劣、适用稳定性、使用寿命等因素都是较为关键的因素,因此在选择与设计精密电子产品功能阶段时便应该合理考虑以上问题。
在精密电子产品的开发过程中,应该借助于成熟化的电子元器件作为设计的基本范本,并选择实用性较强、使用度更高的电子元器件作为基础,以便于充分满足于精密电子产品的设计标准。
一旦选择应用率低或者设计存在问题的电子元器件,精密电子产品的部分应用功能将难以符合要求,并且在后期的产品应用阶段将出现兼容性不匹配等问题,严重影响精密电子产品的功能运用。
故此,精密电子产品在选择电子元器件时,应该注意以下几点要求:其一,应该按照精密电子产品的开发功能导向以及开发标准等,合理选择电子元器件,并充分考虑到电子元器件的质量性能,对电子元器件的适用度与功能性是否兼容进行合理评估。
元器件的可靠性测试DPA和FA起到的作用
元器件的可靠性测试DPA和FA起到的作用
破坏性物理分析(以下简称DPA)和失效分析(以下简称FA)是一项新兴工程,起源于二战后期。
从20世纪50年代开始,国外就兴起了可靠性技术研究,而国内则是从改革开放初期开始发展。
接下来,小编就来讲解介绍一下。
1、失效分析(FA)
美国军方在20世纪60年代末到70年代初采用了以失效分析为中心的元器件质量保证计划,通过制造、试验暴露问题,经过失效分析找出原因,改进设计、工艺和管理,而后再制造,再试验,再分析,再改进的多次循环,在6~7年间使集成电路的失效率从7×10-5/h降到3×10-9/h,集成电路的失效率降低了4个数量级,成功的实现了“民兵Ⅱ”洲际导弹计划、阿波罗飞船登月计划。
可见FA在各种重大工程中的作用是功不可没的。
归结起来,FA 的作用有主要以下5点:。
破坏性物理分析(DPA)技术促进国产电子元器件质量提高
K e w o d : DP y rs A; q ai fc mp n n ; c nrlo e ra e o alr d u ly o o o e t t o to rd ce s f i emo e f u
文献标 识 码 :A
I r v h ai fteDo si o o e t b mp o eteQu l yo met C mp n ns y t h c Detu t eP y isAn ls DP sr ci h s ay i v c s( A)
XU — b n, LI Fa Ai i U
摘 要 :简要介绍了破坏性物理分析 ( P )技术的概况和发展,重点介绍了信息产业部电子第五研究 DA
所 D A实验室应用 D A技术促进 国产军用电子元器件质量提高 的几个实 际例 子。 P P
关键 词 :破坏性物理分析;电子元器件质量 ; 缺陷模式控制或消除
中图分 类 号 :T 1 . 8 N 6 / 5 G 1 5 2 ;T 1 6
维普资讯
电 子 产 品 可 靠 性 与 环 境 试 验
破 坏 性 物 理 分 析 ( P 技 术 D A)
促 进 国产 电子元器 件质量提 高
徐 爱斌 , 刘发
( 息 产 业 部 电 子 第 五 研 究 所 ,广 东 信 广 州 50 1 ) 16 0
第 5期 徐 爱斌 等 :破 坏 性 物 理 分 析 ( P 技 术 促 进 国 产 电子 元 器 件 质 量 提 高 D A)
电连接器破坏性物理分析(DPA)探讨
通过加严试验条件 .对国内外同类产品进行平 行 对 比试 验 测 试 到 失 效 .然 后 对 失 效 产 品 进 行 D P A试验 通过失效模式和机理分 析 。可摸清造 成与 发达 国家 同类 产 品差距 的本质 原 因。
例 如 某 重 点 军 用 电连 接 器 生 产 企 业 生 产 的耐
间断 电现 象 经 分 析 是 由于制 作 接 触 件 的弹 性 金 属 材 料 的 机 械 性 能 与 国外 同 类 产 品有 明 显 差 异 .
( 振动 、冲击 、碰撞 、微振 、往复滑动和插拔频率 等 )和电气 ( 电流类别 、工作电流和工作 电压等 )
环境 的能力 。
导致插孑 L 应力松弛接触不 良所致 原材料 的质量
义。在 论述 开展电连接 器 D P A分析试验 目的和 意义的基础 上 ,分析讨论 了电连接 器及接 触件 D P A分 析试验 项 目的 内容和研 制生产各阶段的应 用.并提 出开展 电连接 器 D P A分析试验 的关键要点 。 关键词 电连接 器 破 坏性 物理 分析
引 言
电 连 接 器 破坏 性 物 理 分 析 是 为验 证 产 品 设 计 结 构 、材 料 和 制 造 T 艺 质 量 是 否 满 足 预 定 用 途 或
触界面性能 过去的设计对仿制产品结构尺寸往往 只知其然 .不知其所以然 .把 它视 为不可改动 的 “ 禁 区” 现通过 D P A对 比分析 .可知造成插孔应
力 松弛 接触不 良的本质 原 因是材 料性能 差异 若空 间允许 .则 可在 不提 高成本 、维 持原材 料供 应状态 情 况下 .通 过改 变插孔 片簧 力臂 结构尺 寸提 高接触 正 压力 .经 济有 效地解 决该 类质 量 问题
关于电子元器件的破坏性物理分析
关于电子元器件的破坏性物理分析破坏性物理分析对于提升电子元器件的综合品质及使用效能具有十分重要的作用,因此有必要对其进行充分的认识。
文章首先对电子元器件破坏性物理分析的内涵与意义进行了探讨,进而从三个方面着手,分析了电子元器件破坏性物理分析的具体要项。
标签:电子元器件;破坏性物理分析;内涵;意义;要项1 电子元器件破坏性物理分析的内涵与意义所谓破坏性物理分析(Destructive Physical Analysis)简称DPA分析,是指为了检验电子元器件的设计加工、结构选择、材料使用等方面能够很好的对其所应有的功能加以满足,从而对这些电子元器件加以解剖,并在进行解剖过程中所涉及到的所有环节均进行有效的检验与分析研究。
对于DPA分析的应用起源于美国,最早是被应用于工程设计领域,我国进行DPA分析的应用研究至今也有20多年的历史。
进行DPA分析主要依托实验室开展,而实验室的装备与能力必须可以满足相应的国家标准,并需要通过权威部门的验证,这些标准包括基础的国家标准、国家军用方面的标准、IEC标准等方面的实验标准。
满足上述基础保障之后,在实验室中进行DPA分析还可以根据用户的决定而定,也即只要取得用户的相应认可,就可以提供DPA分析的服务。
DPA分析的应用能够确保使用者在对电子元器件进行应用之前就了解其所拥有的品质与可靠性,并且还可以保证生产机构及时的了解到这些电子元器件所存在的不足之处,并有针对性的加以改善,最终使得设计理念与生产工艺都相对达到较好的水平,提升电子元器件的综合品质与应用的可靠性。
目前DPA分析是保障电子元器件的品質优劣的关键,也是各项工程开展的重要基础,得到了十分广泛使用。
DPA分析对于提升电子元器件的综合品质具有重要意义,这使得其获得了深入发展。
目前我国已经建设了很多能够进行电子元器件DPA分析的实验机构,如针对军用的电子元器件的DPA分析,总装备部在电子五所建设了基础电子信息方面的实验室,在北京航空航天大学建设了针对兵种装备的基础电子信息实验室等。
电子元器件的破坏性物理分析
电子元器件的破坏性物理分析作者:余城江来源:《数码设计》2017年第09期摘要:随着我国社会经济的快速发展,电子技术发展迅猛,逐渐成为现代社会的支撑产业。
但是电子元器件在设备运行阶段经常会出现破坏,而破坏性物理分析(DPA),可用对电子元器件设计、结构、材料和质量等进行测定,并判断其是否达到设计使用标准。
其具体破坏性物理分析,可以完成对电子元器件的全面分析,并实施一系列检验,其对电子元器件应用的作用毋庸置疑。
本文对电子元器件的破坏性物理分析进行详细的阐述,以期在电子类维修工作提供一定的参考作用。
关键词:电子元器件;破坏性;物理分析中图分类号:TN607 文献标识码:A 文章编号:1672-9129(2017)09-135-01Abstract: with the rapid development of China's social economy, electronic technology has developed rapidly and become the supporting industry of modern so- ciety.However,electroniccomponentsareoftendestroyedduringtheoperationofequipment,anddestructivephysicalanalysis(DPA)canbeusedtodeterminethe design,structure,materialandqualityofelectroniccomponentsandtodeterminewhethertheymeetthedesignandusestandards. Thephysicalanalysisofitsspe- cificdestructivenesscancompletethecomprehensiveanalysisofelectroniccomponentsandcarryoutaserieso ftests.Inthispaper,thedestructivephysicalanalysis ofelectroniccomponentsisdescribedindetail,inordertoprovidesomereferencefor themaintenanceofelectroniccomponents.Keywords: electronic components; Destructive; Physical analysis引言随着我国社会经济的快速发展,电子技术发展迅猛,逐渐被各个领域所使用。
对电子元器件DPA工作的探讨
量
6
内部 目检
7 0 5 2 0倍 高 倍 显 微 镜 检 查 芯 片 金 属 化 层、 扩散 和钝化层 、 划 片和芯片 、玻 璃钝化 层、 介质 隔离 、 膜电阻 加工工艺缺 陷引起 的
分, 并严格按照 电子元器件筛选工艺进行筛选检测合格后入库 。 场效应管筛选工艺 : 外观检查一粒子 噪声碰撞检测 ( 空心腔体) 一 密封性试验 ( 空心腔体 卜一 常温检测一高温贮存一 常温检测一 温度冲
1
外部 目检
至少 在 l 放 大倍 0倍 数下检查结 构、 密封、 封装和镀层 不符合要 涂敷或 玻璃填料工艺 求 . 密封缺 陷 的各项缺陷
检查 封 壳 内结 构 、 芯
3 D A实 例 分 析 P
某产品在 检测 时 . 发现一支 I F 5 场效应管源极 的外壳表面约 R 20 有 l m直径 的通孔 . m 与器件 相连接 的电路板铜箔烧断 . 功率电阻有 明 显烧伤的痕迹 , 该器件 已损坏 。经检查 , 又发现与其配对使用 的另一支 IF5 R 2 0场效应管 的栅极 与源极 之间绝缘 电阻只有十几欧姆 .也 已失 效。 该器件入厂筛选 、电流 冲击测试 以及失效器件 D A分析 的有 关 P 情况如下 : 3 器件筛选 、 . 1 检测情况 该器件参 照国家 电子元 器件 参数计量测试标 准有关场效应管 部
21 入 厂检 测 后 .
1 D A的 方 法 和 项 目 P
D A工作 一般包括外部 目检 、 P x射线检 查 、I D ( PN 粒子 碰撞噪声 检测 )密封、 、 内部水 汽含量 、 内部 目检 、 键合强度 、 扫描电镜检验 、 芯片 剪切强度等项 目。在 目 前实 际工作 中. 考虑到电子元器件的复杂性和 成本 . 根据元器件的种类不同 . 所进行 的 D A项 目不完全相 同。依据 P G B 0 7 20 ( J 4 2 — 00 军用 电子元器 件破坏性 物理分析方法 》 对 于不同 的 . 元器件有不 同的检验方法 和程序 .如微 电子器件的 D A项 目共有 9 P 项, 电阻器 和电容 器等元器件一般是 三四项 : 外部 目检 、 出线强度 、 引 内部 目 、 检 制样镜检 , 连接器需做外部 目检 、 x射线检查 、 理检查 、 物 制 样镜检和接触件检查等。
元器件dpa检测的标准
元器件dpa检测的标准摘要:1.DPA检测概述2.DPA检测标准的发展历程3.DPA检测的主要步骤和方法4.DPA检测标准的应用领域5.我国DPA检测标准的发展现状及展望正文:随着科技的飞速发展,元器件在各类产品和系统中发挥着越来越重要的作用。
为确保元器件的质量与可靠性,DPA(Destructive Physical Analysis,破坏性物理分析)检测应运而生。
DPA是一种通过破坏元器件样品,对其内部结构、材料和制造工艺进行分析的方法。
本文将对DPA检测的标准进行详细介绍,包括检测标准的发展历程、主要步骤和方法、应用领域,以及我国DPA检测标准的发展现状和展望。
一、DPA检测概述DPA检测是一种对元器件进行全面、深入分析的手段,旨在揭示元器件在制造、材料和性能方面的潜在问题。
通过对元器件进行破坏性试验,观察其失效模式和机理,可以为产品设计、生产和管理提供有力支持。
DPA检测适用于各种半导体器件、无源元器件、结构件等。
二、DPA检测标准的发展历程在国际上,DPA检测标准的发展经历了多个阶段。
最早的DPA检测标准可追溯至20世纪80年代,主要由美国国防部制定。
随着技术的发展和应用领域的拓展,DPA检测标准逐渐完善,形成了以美国国家标准ANSI/ASQZ545.1、美国国防部标准MIL-STD-883、日本工业标准JIS C 0901等为代表的一系列检测标准。
三、DPA检测的主要步骤和方法DPA检测主要包括以下几个步骤:1.样品的制备和编号:从批次中随机抽取一定数量的样品,进行切割、抛光等处理,使其满足检测要求。
2.检测方案制定:根据检测目的和样品特点,选择合适的检测方法和设备。
3.检测实施:采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等设备,对样品进行表面、内部结构和材料分析。
4.数据处理与分析:对检测结果进行统计、分析,提取有关元器件质量的关键指标。
5.检测报告撰写:整理检测数据和分析结果,撰写检测报告。
电子元器件 坏性物理分析(DPA)
坏性物理分析(DPA),可用对电子元器件设计、结构、材料和质量等进行测定,并判断其是否达到设计使用标准。
其具体破坏性物理分析,可以完成对电子元器件的全面分析,并实施一系列检验,其对电子元器件应用的作用毋庸置疑。
1 电子元器件破坏性物理分析电子元器件破坏性分析是用于分析具体的电子元器的功能状态情况,其最先是美国开始使用。
电子元器件破坏性物理分析的重点在于破坏性物理分析,展开对电子元器件的解剖,分析其内部元素,并将其具体结构情况与设计进行对比,分析其内部结构实际情况与设计是否符合,材料情况与设计是否匹配,再确定电子元器件的功能是否达到设计标准。
具体的电子元器件破坏性分析的主要目的,就是确定电子元器件功能是否满足设计要求,通过具体检测项目与设计的对比,可完成对电子元器件的质量判断。
电子元器件破坏性分析可用于电子元器件产业分析产品合格率,并为其工艺改进奠定基础。
2 电子元器件破坏性分析的应用效果近年来,我国对电子元器件破坏性分析的展开程度逐渐加深,其应用效果也十分明显,具体应用效果如下。
2.1 半导体器件质量合格率明显提升半导体材料是现代电子产品的重要组成部分,具有极高的应用价值。
但是,在实际的生产中,半导体器件的质量问题较为突出,借助电子元器件破坏性分析的运用,全面改善了半导体器件质量问题,整体提升了半导体器件的合格率,效果显著。
即使在一些个别批次出现问题,也不会发生类似0键合、0拉克等的质量问题。
2.2 电子元器件质量问题的造成原因发现明显电子元器件的质量问题是影响电子元器件应用的关键,在应用电子元器件破坏性分析后,可完成对电子元器件的全面检测。
通过电子元器件破坏性分析后,得到电气元器件不合格率主要以内部不合格较高,接下来是以芯片剪切不合,最后为检核强度,这三种问题,是影响电子元器件的关键问题,均可借助电子元器件破坏性分析得到,故此,需采取针对性的措施,降低其对电子元器件的干扰。
2.3 可为器件改进提供依据,改善整体质量由电子元器件破坏性分析可获取详细的电子元器件质量问题因素,如上述问题研究分析的基础上,得到详细的电子元器件问题信息,电子元器件生产企业,根据这些获取的信息,可完成对电子元器件的整体改进,进而规避同类问题的发生。
DPA简介
军用电子元器件破坏性物理分析方法(DPA)简介电子元器件---在电子线路或电子设备中执行电气、电子、电磁、机电和光电功能的基本单元.该基本单元可由多个零件组成,通常不破坏是不能将其分解的.破坏性物理分析destructive physical analysis(DPA)----为验证元器件设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规范的要求,对元器件样品进行解剖,以及在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。
方法----通过微观物理手段确定产品质量的一种分析方法。
目的----验证电子元器件设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规范的要求。
根据DPA的结果促使生产厂改进工艺和加强质量控制,使使用者最终能得到满足使用要求的元器件。
批次性缺陷---在设计、制造过程中造成的,在同一批元器件中反复出现的缺陷。
如:表面沾污、钝化层、金属化层缺陷等。
可筛选缺陷---可用有效的非破坏性的检验方法筛选剔除的缺陷。
DPA检验的提出---产品规范中规定,使用者,生产者、监督机构,上级主管。
可酌情进行DPA试验的元器件:1.电阻器;2. 电容器;3. 敏感元器件和传感器;4. 滤波器;5. 开关;6. 电连接器;7. 继电器;8. 线圈和变压器;9. 石英晶体和压电元件;10. 半导体分立器件;11. 半导体集成电路;12. 混合集成电路;13. 光电器件;14. 声表面波器件,等等。
DPA试验依据:根据不同的元器件类型选择不同的试验项目和标准。
主要标准如下:GJB179—逐批检验计数抽样程序及抽样表;GJB4027---军用电子元器件破坏性物理分析方法;GJB548--- 微电子器件试验方法和程序;GJB360--- 电子和电气元器件试验方法;GJB128--- 半导体分立器件试验方法;工作程序1. DPA一般工作程序样品抽样---﹥制定DPA实施方案---﹥进行DPA试验分析项目及数据记录---﹥编写DPA报告---﹥DPA样品和资料保存。
探讨电子元器件的质量监督重点
探讨电子元器件的质量监督重点2身份证:******************摘要:本文主要从电子元器件的选用和过程控制上阐述怎么去管控元器件的质量,对军代表质量控制有一些参考意义。
关键词:电子元器件;质量监督;管理0引言电子元器件能够充分地发挥其性能是重要的条件之一是通过科学的筛选方式选择电子元器件,对其质量实现有效地控制,这是一项具有较高实践性的工作,在元器件的质量上存在着元器件厂商对相关的元器件已经进行了一次筛选,但其仍不符合使用者要求的情况,甚至有些生产厂商基本没有进行筛选等情况,因此对于元器件筛选和质量控制也应予以重视。
目前通过对生产厂商所提供的元器件进行筛选,对电子元器件筛选技术进行进一步的分析和试验,将其筛选力度进行有效地提升,这也成为了电子元器件质量控制的新的研究内容和方向,只有通过切实有效的方法和策略,才能将质量控制工作予以完善和优化。
随着武器装备的不断发展,电子元器件的使用量比例增大,电子元器件的质量和可靠性直接关系到武器装备的质量和可靠性。
而电子元器件质量是由设计质量、制造质量和使用质量决定的,其可靠性包括两部分,一是元器件固有可靠性,二是使用可靠性。
固有可靠性是通过设计和制造赋予元器件的先天特性,并且后天不可改变;使用可靠性是使用人员正确的选择和使用来反映的。
可见,军代表必须从研制阶段电子元器件的质量控制抓起,在研制阶段采用有效的方法对电子元器件的质量进行把关,才能保证武器装备研制、生产的最终实物质量和可靠性。
1督促承研单位科学合理地正确选用电子元器件近几年,由于电子元器件选用上的失误,给高新装备质量带来不少质量隐患。
如某高新装备设计定型时,由于大量使用进口元器件,不符合定型有关规定;某新设计定型装备,首批生产就出现多个部件所使用的元器件停产,采购不到,严重影响到装备生产;某新装备的地面设备使用的进口器件在首批生产时出现低温功能失效批量故障。
这些问题的发生,都是装备研制阶段在元器件选用不当所致。
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用DPA(破坏性物理分析)来评价元器件质量水平
文:EM部/葛欣来源:九洲电气发表时间:2006-10-28 11:02:07 浏览量:982
1、引言
破坏性物理分析(DPA Destructive Physical Analysis)是指为验证电子元器件(以下简称元器件)的设计、结构、材料、制造的质量和工艺情况是否满足预订用途或有关规范的要求,以及是否满足元器件规定的可靠性和保障性,对元器件样品进行解剖,以及在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。
DPA分析是顺应电子系统对元器件可靠性要求来越高的需求而发展起来的一种本着提高元器件质量,保障整个电子系统的可靠性为目的重要技术手段。
七十年代,美国的航空、航天领域在所使用的元器件中首先采用DPA分析这项技术,这是因为当时的发射成功率很低,归咎原因主要是所使用的元器件出了问题,这个问题仅靠筛选、考核是不能完全解决的。
经过研究和大量的使用性试验,形成了DPA分析的初步分析方法,并大幅度的提高了航空和航天领域发射的成功率,该技术因此在1980年写进了美国军用标准中(如MIL一STD883C微电子器件使用方法和程序)。
从此,DPA分析技术被应用到了美国军事电子装备的各个领域,并很快扩散到了其他国家,目前,在国外民用电子设备系统中已经开始使用DPA分析技术,一些大的生产商普遍要求提供(出示)采购(生产)元器件的DPA分析报告,以保证元器件的质量。
在国内DPA分析从96年开始在航天领域首先推行,并很快推广到了航空、电子等行业,形成了比较完善的DPA 分析标准和试验方法。
但是,在国内DPA分析仍然局限在为国防军事事业服务,即使对国防军事所使用的元器件依然没有充分发挥DPA分析的作用,例如很少用DPA分析技术对生产过程进行监控等。
2、评价元器件质量水平的主要途径及其与DPA分析的关系
评价元器件的质量水平的主要途径有生产进货检验、筛选、失效分析、质量一致性检验和DPA分析等。
虽然在这些方法和措施中有许多的试验项目会有所相同,但其评价元器件的质量水平的侧重点、全面性和在元器件的
生命周期中评价的时段各不相同。
总的说来,这些方法各有所长,在元器件的生命周期内应有效的结合使用才能达到最佳的质量效益比。
2.1 生产进货检验
生产进货检验是在元器件上机前对其进行的成品、半成品的检验,主要是采用简单的电测量、外观观察以及在低放大倍数显微镜下的检查等手段,以发现并剔除存在缺陷的元器件。
这种检验通常是百分之百进行的,且费用一般比较低,是一种非常有效的质量控制方法,但它不能分析元器件内部隐藏的缺陷,所以必须与其它质量控制技术配套使用,才能真正起到保障元器件质量的目的。
2.2 筛选
筛选就是对元器件进行的老练筛选试验,即对生产的元器件(一般要求100%进行)在经过一定的环境老练试验(如高温老练试验)后,测量其功能状况,剔除失效产品,可见筛选的目的是剔除早期失效。
筛选又可分为一次筛选和二次筛选,一次筛选是在元器件出厂前由生产方进行的,二次筛选是在元器件采购后或上机前由使用方进行的。
两次筛选试验的环境老练条件可相同,也可根据使用环境情况进行不同的有针对性的老练试验,不管老练试验是否相同,二次筛选试验在某些情况下还是有必要进行的,因为,产品的早期失效并不能在一次筛选后就能暴露出来,尤其在元器件使用前经过了很长的存储时间后,可能失效就会暴露出来了。
老练试验的环境条件的选取是筛选试验的难点,因为老练条件太苛刻,元器件就会损坏或是受到损伤,寿命降低,如果条件不够,就不能有效的暴露元器件的早期筛选,失去了试验的目的,老练环境条件的选取可参考有关标准和进行相关试验得出。
2.3 质量一致性检验
质量一致性检验即鉴定和质量一致性检验,是为了保证器件质量符合有关采购文件的要求,根据采购文件和相关标准方法进行的一系列静态试验、功能试验、以及稳态寿命试验等,用于器件的初步鉴定和产品或工艺发生变化时的重新鉴定以保持合格资格的周期试验。
由此可见,质量一致性检验是为了检验生产厂家有无生产该元
器件的资格,因此,该检验应根据产品门类特点,设计完整的检验方案,以尽量暴
露元器件的各个方面可能存在缺陷。
质量一致性检验只对经过筛选的产品进行抽样检验,抽样方案可根据相关标准进行。
2.4 失效分析
失效分析是对所有检验、筛选、以及在电子系统上失效的元器件进行的以检测元器件(或半成品)不能正常工作(失去某种功能)原因为目的的一系列试验。
失效分析是在发现元器件失效后进行的查找原因的过程,是以判别责任或改进工艺为目的的。
失效分析一般需要更多的产品信息,包括元器件功能参数、电路图、失效背景等,一般还需要良品来对照,所以分析的周期和费用一般比较高。
2.5 PDA分析
DPA分析一般是在元器件经过检验、筛选和质量一致性检验后进行的以分析其内部存在的缺陷,这些缺陷的存在可能会导致样品的失效或不稳定,所以说DPA分析的过程是一种对潜在缺陷确认和潜在缺陷危害性分析的过程。
与以上其他分析技术相比DPA分析的不同在于DPA分析一般只对未丧失功能的元器件才进行DPA分析试验,是一种对元器件进行的事前预计,而检验、筛选和质量一致性检验是以发现缺陷为目的的,当发现缺陷时,就可剔除失效产品或判定生产方没有生产该元器件的能力和资格,有时为了更加详尽的考察产品的质量水平DPA分析也用于质量一致性检验。
3. DPA分析技术在元器件生产试验过程中不同阶段的作用
在元器件生产过程中以及生产后到上机前,DPA分析技术都可以被广泛的使用,以检验元器件是否存在潜在的材料、工艺等方面的缺陷。
具体可概括在以下方面:
1) 用于电子元器件电特性不合格,但未完全丧失功能的原因分析;
2) 用于电子元器件生产工艺,特别是关键工艺的质量监控及半成品的质量分析与控制;
3) 用于控制与产品设计、结构、装配等工艺相关的失效模式;
4) 用于电子元器件的可靠性鉴定;
5) 用于电子元器件的交货检验和到货检验;
6) 用于电子元器件的真伪鉴别。
4.1 DPA项目名称及符号
A--- 照相
B--- 外部目检
C--- x射线检查
D--- 芯片粘接的超声波检测
E--- 粒子碰撞噪声检测(PIND)(适用于密封空腔结构) F--- 密封(适用于密封空腔结构)
G--- 引出端强度
H--- 轴向引线抗拉试验(仅适用于轴向引线玻壳二极管) I--- 内部气氛分析(适用于密封空腔结构)
J--- 物理检查(仅适用于低频连接器)
K--- 接触件检查(仅适用于连接器)
L--- 开封
M--- 内部目检
N--- 内部检查
0--- 制样镜检
P--- 引线键合强度
Q--- 扫描电子显微镜检查
R--- 芯片剪切强度
S--- 芯片粘接强度
T--- 显微洁净检查(仅适用于恒温或电磁继电)
4.2 不同电子元器件种类相应的DPA项目
对于不同的元器件有不同的DPA试验分析方法和程序,如微电子器件(包括单片集成电路、混合集成电路和半导体分立器件)的DPA项目通常是9个项目:外部目检、x射线检查、粒子碰撞噪声检测、密封、内部水汽含量分析、内部目检、扫描电镜检查、键合强度和剪切强度,片式电阻电容等元件一般是3一4个项目:外部目检、引出端强
度、内部目检、制样镜检。
5、加强DPA分析技术的意义
破坏性物理分析(DPA)技术是保证元器件质量的关键技术,在元器件生产过程中以及生产后到上机前,DPA分析技术在衡量元器件的质量水平、质量一致性、可靠性以及生产工艺的优劣方面都有着非常广泛且不可代替的分析优势,DPA分析技术可以发现潜在的材料、工艺等方面的缺陷,这些缺陷的“爆发”并最终导致元器件失效的时间是不确定的,可能在上机后刚好失效,可能在上机工作时经过了电流浪泳后才失效,也可能经过某一环境的变化后才失效等等,所以说重视和加强元器件使用DPA分析技术,是保证元器件质量的关键。