電子元器件的篩選與電子元器件質(zhì)量控制分析

王璽，趙謝

（1.海裝駐北京地區(qū)第一軍事代表室，北京 100000；2.火箭軍96941 部隊(duì)，北京 100000）

0 引言

電子元器件是組成電子產(chǎn)品的最小單位，也是整體機(jī)械可以進(jìn)行可靠穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。能否合理高效進(jìn)行電子元器件的篩選，是保障其作用發(fā)揮最大程度的關(guān)鍵保障。因此，對電子元器件篩選工作與質(zhì)量控制措施進(jìn)行分析，具備一定的實(shí)效性意義。

1 電子元器件篩選概述

對電子元器件進(jìn)行篩查選擇的原因是，廠家在進(jìn)行篩查選擇以后，沒有有效符合用戶對于質(zhì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)，因此，應(yīng)該對電子元器件在廠家篩查的前提之下，重復(fù)進(jìn)行篩選，這也是對廠家篩查工作的完善與補(bǔ)充。電子元器件在生產(chǎn)進(jìn)程中會因?yàn)楹芏嗤饨缫蛩厥艿接绊懀缛藶樵?、材料原因等。這些原因都會促使產(chǎn)品無法全方位符合用戶需要，與此同時，這些原因也會使得部分電子元器件具有缺陷。而這些具備缺陷的產(chǎn)品，其實(shí)際應(yīng)用壽命將會極大程度降低，導(dǎo)致成為早期階段的不具備效用產(chǎn)品。因此，在對電子元器件進(jìn)行篩查選擇中，應(yīng)該應(yīng)用不同的方式，促使其經(jīng)由相應(yīng)的試驗(yàn)來進(jìn)一步提升電子元器件的穩(wěn)定性與實(shí)用性。電子元器件進(jìn)行篩查選擇的范疇是廠家對于所生產(chǎn)的電子元器件沒有合理應(yīng)用篩查選擇技術(shù)以及相應(yīng)流程，還有用戶對于元器件提出的特殊標(biāo)準(zhǔn)。但是生產(chǎn)廠家自身的篩選條件與篩選技術(shù)無法切實(shí)符合用戶需要，因此用戶對于廠家電子元器件篩查的合理性與篩查技術(shù)存在質(zhì)疑，要求其應(yīng)用科學(xué)方式進(jìn)行質(zhì)量檢查，從而達(dá)成對電子元器件質(zhì)量管控[1-2]。

2 電子元器件篩選主要應(yīng)用范圍與注意事項(xiàng)

2.1 主要應(yīng)用范圍

半導(dǎo)體分立器件二次篩選。根據(jù)元器件發(fā)展歷程，我國國內(nèi)的軍工單位，特別是航天科技、科工集團(tuán)等研究單位應(yīng)用較多的電子元器件就是半導(dǎo)體分立器件，將此作為對象進(jìn)行的二次篩選經(jīng)歷了十分漫長的時間探索，因此，半導(dǎo)體分立器件二次篩選技術(shù)相對成熟。具體地，將整機(jī)應(yīng)用穩(wěn)定性與運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境作為標(biāo)準(zhǔn)，將電子元器件試驗(yàn)方式以及試驗(yàn)環(huán)境作為參照，現(xiàn)階段我國已經(jīng)制定規(guī)劃有關(guān)電子元器件的二次篩選規(guī)范，這也為半導(dǎo)體分立器件的二次篩選工作提供了相關(guān)依據(jù)與支持。

微波器件二次篩選。經(jīng)?？梢砸姷降幕旌掀饕约坝性雌骷鹊?，都屬于微波器件的范疇之中，但是就當(dāng)前階段的狀況來說，我國對于這一方面的二次篩選工作依舊缺乏相應(yīng)的深入探索。如微波晶體管，其組成構(gòu)造較為繁雜獨(dú)特，因此對于配套的設(shè)施儀器等都具有較高的要求，在實(shí)際使用二次篩選技術(shù)時，并不能切實(shí)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與具體要求[3]。

集成電路二次篩選。將整機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性等質(zhì)量方面的實(shí)際需要作為前提，雖然集成電路器件的二次篩選工作與其他工作相比較而言，具有起步較晚的特點(diǎn)，但是卻顯現(xiàn)出了十分快速的發(fā)展趨勢。通常情況下來說，大部分的集成電路器件都是在完成了二次篩選工作后進(jìn)行的裝機(jī)工作，同時將DPA分析（Destructive Physical Analysis，破壞性物理分析）作為載體，從而精確排查出常規(guī)篩選工作之中無法發(fā)現(xiàn)的問題。但是在大范圍大規(guī)模的集成電路應(yīng)用范疇之中，在開發(fā)相應(yīng)電子元器件普及程度的背景下，對集成電路的二次篩選又提出了嶄新的挑戰(zhàn)，如可焊性等，也正是因?yàn)槭艿竭@些因素的限制，電子元器件的二次篩選工作難度又進(jìn)一步提升。

2.2 需要注意的事項(xiàng)

詳細(xì)來說，二次篩選進(jìn)行的是對電子元器件批產(chǎn)質(zhì)量的檢查工作。因此，為了保障電子元器件可以更加有效地滿足整機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該及時有效避免電應(yīng)力以及熱應(yīng)力等方面的篩查，只需要對其進(jìn)行常規(guī)的檢查測驗(yàn)工作即可。例如，在軍用電子元器件的合格產(chǎn)品目錄中，只要是符合了相應(yīng)篩選條件標(biāo)準(zhǔn)，二次篩選則沒有必要開展；對于表貼元器件來說，也不需要開展二次篩選，為了避免因二次篩選導(dǎo)致影響焊接效果的狀況出現(xiàn)。除此以外，依據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用方式不同進(jìn)行選擇性的篩選也是十分常見的，例如對于宇航電子設(shè)備，應(yīng)該對其進(jìn)行抗輻射能力測驗(yàn)，但是對于地面上的電子設(shè)備則不需要進(jìn)行這一項(xiàng)測驗(yàn)工作；對于海軍的武器裝備，通常多年服役在沿海城市，對元器件的抗腐蝕能力要求較高，則應(yīng)該進(jìn)行霉菌試驗(yàn)和鹽霧試驗(yàn)考核[4-5]。

在二次篩選工作進(jìn)程中，操作合理性、防護(hù)嚴(yán)密性等都是關(guān)聯(lián)著電子元器件未來應(yīng)用狀況的，因此，在進(jìn)行篩選工作時，應(yīng)該加強(qiáng)對環(huán)境的全方位檢查，重點(diǎn)關(guān)注詳細(xì)操作進(jìn)程與防護(hù)舉措，從而為元器件穩(wěn)定性提供保障。

3 電子元器件篩選方式

3.1 功率老化

對于實(shí)際工作進(jìn)程中的狀態(tài)進(jìn)行有效模擬，將電應(yīng)力施加在相關(guān)的元器件上，促使電子元器件中具備的缺陷與不足之處可以全部地暴露出來，從而有效將生產(chǎn)進(jìn)程中具備缺陷和不符合標(biāo)準(zhǔn)的元器件進(jìn)行篩查剔除。

3.2 檢查

通過應(yīng)用鏡檢與目檢的方式，可以有效地將電子元器件外部所具有的不足之處查找出來，并對電子元器件內(nèi)部的芯片焊接、引線縫合等情況進(jìn)行檢查，這種檢查手段具備高效率與簡便的特性。掃描電子顯微鏡、C射線等都是其中十分關(guān)鍵的鏡檢技術(shù)。

3.3 環(huán)境應(yīng)力

這種篩查方式主要是應(yīng)用環(huán)境應(yīng)力，將環(huán)境應(yīng)力施加給電子元器件本身，促使元器件產(chǎn)品內(nèi)部具有的不足之處加快速度暴露出來。通過使用這種檢測方式，可以快速有效地篩查出其中的故障，并消除故障隱患。對于電子元器件產(chǎn)品，可以應(yīng)用沖擊、溫度沖擊等多種方式進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力選取。在特殊的環(huán)境應(yīng)力下，可以選取應(yīng)用低氣壓篩選法等，應(yīng)用不同的環(huán)境應(yīng)力進(jìn)行篩選工作，電子元器件也會具備不同的篩選結(jié)果[6]。

3.4 密封性篩選

對于密封程度不符合標(biāo)準(zhǔn)而造成電子元器件內(nèi)部滲入水汽，就可以應(yīng)用密封性篩選法，一般情況下應(yīng)用放射性篩選與氣泡篩選等方式。

4 電子元器件質(zhì)量控制措施

4.1 控制要點(diǎn)

電子元器件在開展檢查工作與篩查工作時，應(yīng)該注意以下幾個方面：第一個方面為電子元器件在開展篩查工作時，若篩選流程操作不規(guī)范，或者所應(yīng)用的技術(shù)不合理，將會使得檢測工作失去效用。因此，對于電子元器件進(jìn)行篩查選擇時，必須應(yīng)用規(guī)范合理的技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)的操作程序進(jìn)行檢測；第二個方面為在開展電子元器件篩選試驗(yàn)的前期階段，應(yīng)該檢查極性連接問題，因?yàn)槿缛舢a(chǎn)生了接反的問題，將會對檢查測驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響，嚴(yán)重情況下將會使電子元器件出現(xiàn)損壞的情況；第三個方面為對電子元器件進(jìn)行篩選時，應(yīng)該嚴(yán)密完善管控所加的電壓以及電流，控制其不能超出額定的閾值，不然將會導(dǎo)致篩選工作結(jié)果失去效用；第四個方面為選取正確的儲存方式，對于極性元器件進(jìn)行保存，如若保存放置的方式不恰當(dāng)，將會使得電子元器件所具備的功能受到干擾；第五個方面為對電子元器件進(jìn)行篩查選擇的前期階段，應(yīng)該明晰篩選工作的基礎(chǔ)操作原理，同時也應(yīng)該明確其操作進(jìn)程、篩選項(xiàng)目等相應(yīng)的參數(shù)。

4.2 質(zhì)量控制方式

電子元器件在進(jìn)行篩查工作進(jìn)程中，應(yīng)該在相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)進(jìn)行電應(yīng)力的施加，促使其在經(jīng)過一定時間以后，電子元器件之中所具有的缺陷之處可以暴露出來，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理剔除。但是存在一部分電子元器件經(jīng)篩選合格后，仍在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了功能性能失效的情況，因此在這種狀況之下，施加電應(yīng)力時就應(yīng)該稍稍高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，同時也應(yīng)該將電子元器件進(jìn)行試驗(yàn)的時間稍稍延長。除此以外，也可以應(yīng)用其他質(zhì)量管理控制措施，對電子元器件的質(zhì)量篩查工作進(jìn)行增強(qiáng)，可以應(yīng)用以下幾種方式：第一種是科學(xué)合理設(shè)定試驗(yàn)電流以及電壓等相應(yīng)參數(shù)數(shù)值，對其工藝方面的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格要求；第二種是電子元器件在開展篩查工作時，所需要應(yīng)用的條件以及設(shè)施都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)密完善的檢查與比對，同時應(yīng)該按照操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)操作；第三種是對于電源的選取應(yīng)用應(yīng)該考量其所具備的穩(wěn)定程度，也應(yīng)該檢查接地以及短路等相關(guān)問題。同時，還應(yīng)該重點(diǎn)檢查接線夾的安裝以及安裝極性問題，避免對電子元器件造成毀壞；第四種是在開展電子元器件篩選試驗(yàn)時，應(yīng)該防止外界因素對電子元器件外觀質(zhì)量的影響，因此，電子元器件應(yīng)該輕拿輕放，不能因用力過猛而導(dǎo)致電子元器件出現(xiàn)機(jī)械損傷；第五種是電子元器件在進(jìn)行篩查試驗(yàn)工作時，應(yīng)該做好相應(yīng)的靜電防護(hù)工作[7]。

4.3 創(chuàng)設(shè)培訓(xùn)制度

對電子元器件的質(zhì)量管理控制工作應(yīng)該在提升關(guān)注程度的同時，組織對從事電子元器件篩選的工作人員進(jìn)行專業(yè)知識和業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)，如對電子元器件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、基本特點(diǎn)等相應(yīng)知識學(xué)習(xí)，對于各種電子元器件的基礎(chǔ)特性，工作人員都應(yīng)該具備足夠的了解與掌握。除此以外，對于電子元器件的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境、極限參數(shù)值等知識也應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致深入的了解學(xué)習(xí)，最后還應(yīng)該對工作人員進(jìn)行考核評價，在工作人員符合考核標(biāo)準(zhǔn)的前提下方可允許上崗工作[8]。

5 結(jié)束語

綜上所述，電子元器件在電子領(lǐng)域中具有重要意義，因此應(yīng)該對電子元器件的質(zhì)量進(jìn)行合理控制，通過對元器件性能參數(shù)進(jìn)行檢測監(jiān)控，促使其所具備的功能性能可以得到最大程度的發(fā)揮，進(jìn)而確保電子設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量得到保證。除此以外，電子元器件的篩選雖然具有較長時間的發(fā)展歷史，但是在實(shí)際操作中依舊存在困難問題，需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。同時，相關(guān)工作人員應(yīng)該提升對電子元器件進(jìn)行篩選工作的重視程度，全方位掌握相關(guān)知識，促使電子元器件篩選工作得到進(jìn)一步發(fā)展和完善。