资源描述：
《破坏性物理分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、破坏性物理分析(DPA)技术在元器件的生产加工过程中用于生产过程的监控,特别是关键工艺质量分析与监控,对提升元器件的可靠性水平具有其它试验和检验手段无法替代的作用。从元器件生产过程的控制角度,详细讨论了DPA分析技术的试验项目、试验方法,并结合实例阐述了DPA分析技术的应用程序,达到了提高元器件生产过程控制能力与提升产品可靠性的目的。8、破坏性物理分析(DPA)随着整机电子系统的复杂程度与可靠性要求的提高,对元器件的可靠性要求也越来越高,要求元器件的可靠性水平达(10-8～10-9)/h,而统计表明,电子系统的故障由于电子元器件质量原
2、因引起的占60%,电子元器件的质量问题主要包括:镀层起皮、锈蚀,玻璃绝缘子裂纹,键合点缺陷,键合点脱键,键合尾丝太长,键合丝受损,铝受侵蚀,芯片粘结空洞,芯片缺陷,芯片沾污,钝化层缺陷,芯片金属化缺陷,存在多余物,激光调阻缺陷,包封层裂纹,引线虚焊,引线受损,焊点焊料不足和粘润不良,陶瓷裂纹,导电胶电连接断路等等,这些均能引起元器件失效,而这些失效来自于元器件设计、制造的缺陷,在一定外因的作用下会引起系统的质量问题。这些质量问题已经严重影响了整机系统的可靠性水平,如何进一步提高元器件的可靠性水平,如何进一步提高元器件的可靠性水平，仅仅
3、依靠传统的筛选和试验验证的手段已经不能满足整机系统的需求,也无法解决和保证生产出高可靠的元器件,下面将探讨的通过DPA分析技术在电子元器件生产过程中的应用可以有效地指导设计,改进工艺,提高元器件的可靠性水平。1DPA分析技术试验项目与在 元器件生产过程中的作用DPA(Destructivephysicalanalysis)是指验证电子元器件的设计、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,以及是否满足器件规定的可靠性和保障性,而对元器件样品进行一系列的寻找失效机理分析与试验的过程,并确定失效是偶然的还是批次性的
4、,然后依据结论采取改正措施。8.1.1DPA分析技术的基本试验项目电子元器件DPA试验项目通常包括以下内容:照相、外部目检、射线检查、超声波检测、颗粒碰撞噪声检测、密封检验、引出端强度、轴向引线抗拉试验、内部水汽含量检测、物理检查、接触件检查、开封、内部目检、内部检查、结构检测、键合强度试验、扫描电镜检查、芯片剪切强度、芯片粘接强度、显微洁净检查。共20个试验内容,包括在13个试验项目内。根据所采用的生产工艺与封装形式对不同元器件种类应采取不同的项目和程序。如颗粒碰撞噪声检测、密封检验和内部水汽含量检测仅针对气密性封装的元器件,键合强
5、度试验仅针对有内引线键合的元器件,超声波检测和芯片剪切强度仅针对内部芯片采用烧结与粘结工艺的元器件,引出端强度仅针对有外引线的元器件等。2DPA分析技术在光元件 生产过程中的作用DPA分析技术在微电子器件生产过程中的试验分析方法和程序检测的主要内容和作用如表1所示。DPA分析技术区别于筛选试验、质量一致性检验以及失效分析,虽然DPA分析技术的试验项目与之相类似,但筛选试验、质量一致性检验以及失效分析是事后检验的手段。DPA分析技术以发现设计与生产加工过程的缺陷为目的,无论是在生产加工过程中还是在评价元器件的质量水平方面都可得到广泛的应
6、用,尤其是在生产加工过程中的应用,用于生产过程的监控,特别是关键工艺质量分析与监控,对提升元器件的可靠性水平具有其它试验和检验手段无法替代的作用。DPA分析技术主要应用于:(1)可在元器件的生产过程中进行运用;(2)通过DPA分析可以发现潜在的材料、工艺等方面的缺陷,而这些缺陷往往一般的筛选试验、考核试验是无法发现的;(3)用于器件失效的原因分析,从而发现材料、加工工艺中存在的缺陷;(4)用于控制与产品设计、结构、装配等工艺相关的失效模式。2DPA分析技术的应用2.1DPA分析技术的应用程序产品的质量是设计、制造出来的。通过DPA分析
7、技术的运用,在实际操作中可以通过PDCA循环进行,从而达到不断改进、提高元器件生产过程控制能力,提升产品质量的目的。具体程序如下:(1)通过DPA分析技术,寻求设计和加工工艺中存在的缺陷;(2)进行机理分析,确定与之相关的工艺参数与设计参数,这样就将DPA分析出的缺陷表征为对有关的工艺与设计控制要求;(3)通过分析与研究,进行工艺条件的优化,并进行验证试验;(4)工序能力分析,尽管采取了优化的工艺与设计,实际的工艺操作中工艺参数仍然会出现一定的分布,这时应采集足够的工艺参数,进行工序能力分析,以确定实际满足规范要求的能力;(5)为了保
8、证能够持续、稳定的生产出高可靠的元器件,通过DPA分析技术的运用,在以上工作的基础上,进一步采用统计过程控制技术(SPC),保证生产线处于统计受控状态。2.2DPA分析技术应用实例引线键合是发光二极管最基本的工艺环节,随
