电子元器件等材料失落效分析方法大年夜汇总！

元器件可分为元件、器件两大类。
元件又细分为电气元件和机电元件。

元件指在工厂生产加工时不改变分子身分的成品，如电阻器、电容器、电感器。
它们本身不产生电子，对电压、电流无掌握和变换浸染。
器件指在工厂生产加工时改变了分子构造的成品，例如晶体管、电子管、集成电路，本身能产生电子，对电压、电流有掌握、变换浸染（如放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），又称电子器件。
电子器件包括半导体分立器件、集成电路、真空电子器件、光电子器件等。
其余，将电声器件和电池等归为其他元器件类。

2、元器件存储

我国大多数装备电子产品的研制周期较长，且产品列装利用后还须要维修，而元器件(尤其是入口元器件)更新换代是比较快的，每每装备在研制过程中，某些入口元器件已不生产，或定型后利用须要维修时，有些元器件已经“断档”。
为理解决这一抵牾，常日在采购时留有足够的余量，以办理装备研制的须要；而且元器件订货量大，单价相对来说就低，也有利于节约用度。
作为元器件的采购方和利用方普遍采纳“一次采购、多次利用”的办法，这不仅能取得一定的经济效益，也有利于担保装备产品的研制进度。
而另一方面，元器件生产厂家也希望“一次技产、多次供货”以降落生产本钱。
但“一次订货，多次利用”或“一次投产、多次供货”紧张取决于元器件许可长期储存的期限，以及超过了规定的储存期限后，须要通过必要的检测，才能验证元器件的质量与可靠性仍能知足装备研制的哀求。

元器件的储存可靠性以及储存期的是非紧张与下列成分有关。

(1)由设计、工艺和原材料决定的元器件固有质量状况。

(2)元器件储存的环境条件。

(3)元器件的不同种别。

(4)装备的可靠性哀求。
　　

3、元器件储存环境

多数元器件的总规范和详细规范中规定了元器件的储存环境，SJ 331《半导体集成电路总技能条件》规定了半导体集成电路储存的温度范围为-10℃～40℃，相对湿度不大于80% ；美国军用标准和我国军用标准规定半导体器件的储存环境温度范围要宽一些。
这些标准中规定的储存环境都是不许可超过的范围，并非元器件储存的最佳环境。
根据国家标准GB 4798.1《电工电子产品运用环境:储存》，对付某些存放精密仪器仪表、元器件的仓库环境条件的级别定为最高级别，其紧张的景象环境条件为:温度:20℃～25℃；相对湿度:20%～70%；气压:70kPa～106kPa。
这三项储存的景象环境条件中，对元器件储存可靠性影响较大的是温度和相对湿度，气压影响的程度相对较小。
储存环境除了景象环境对元器件的有效储存期有影响外，GB 4798.1中还规定了其他环境(如分外景象环境(辐射等)、生物环境(霉菌、白蚁等)、化学活性物质(有害气体等)、机器活性物质(砂、尘等))。
此外，振动、冲击等机器环境对元器件储存可靠性和储存期的是非也有很大影响。

GJB/Z 123《宇航用电子元器件有效储存期及超期复验指南》中均规定了元器件的储存环境条件：元器件必须储存在清洁、透风、无堕落气体并有温度和相对湿度指示仪器的厂所。

储存环境条件的分类见表　　

（1）对静电放电敏感的元器件(如MOS器件、微波器件等)，应采纳静电放电防护方法。

（2）对磁场敏感但本身无磁屏蔽的元件，应存放在具有磁屏蔽浸染的容器内。

（3）非密封片式元器件应存放在充惰性气体密封的密封容器内，或存放在采纳有效去湿方法(如加吸湿剂、防氧化剂等)的密封容器内。

（4）微电机等机电元件的油封及单元包装应保持完全。

4、元器件储存失落效机理

影响元器件储存可靠性和储存期是非的紧张成分是元器件本身包含的各种毛病，凡系统中含有存在毛病的元器件都不能知足系统长期储存的哀求，无毛病或毛病少的元器件就能知足系统十几年乃至是20年的长期储存哀求。
美国桑迪亚国家实验室(SNL)网络了美国国防部的部分高可靠微电子器件(如MOSLSI、双极型SSI)在非事情状态下的大量储存数据，储存期为8年-10年，乃至20年以上。
数据剖析表明，非事情状态下元器件的储存失落效并非纯挚地呈指数分布规律，其失落效在较大程度上由设计、制造和生产过程的质量监控失落误造成的毛病所引起。

对长期库房储存试验和延寿试验的失落效样品剖析表明，失落效的紧张缘故原由是由于器件内部水汽影响，其次是芯片、引线脱落。
不同种别元器件常见储存失落效模式和失落效机理见表2。
元器件储存失落效包括内部构造失落效和与封装、键合有关的外部构造失落效，而外部构造失落效在储存失落效中占紧张部分，包括封装漏气失落效、引线焊接失落效、外引线堕落断裂等，是由于元器件在储存温度、湿度等环境应力的浸染下潜在的外壳、封装工艺毛病而导致失落效。

5、有关元器件储存期的定义

储存期ts：元器件从生产完成并考验合格后至装机前在一定的环境条件下存放的韶光。
有效储存期tvS：一定质量等级的元器件在规定的储存环境条件下存放，其批质量能知足哀求的期限。
基本有效储存期tBVS：未考虑元器件质量等级的有效储存期。
储存质量系数CSQ：根据元器件的不同质量等级，对基本有效储存期的调度系数。
超期复验：超过有效储存期的元器件，在装机前应进行的一系列考验。
连续有效期：超期复验合格的元器件在规定的储存环境条件下存放，其批质量能知足哀求的期限。

6、元器件储存期打算

元器件的储存期的起始日期常日按以下原则打算得到。

（1）经由二次(补充)筛选，其筛选项目和条件不少于干系规定的相应超期复验 中非毁坏性考验项目，且二次(补充)筛选完成日期或生产日期不超过12个月的元器件，可按二次(补充)筛选报告上(批合格)筛选完成的日期打算。

（2）元器件上打印的生产日期(或星期)代码(号)，如入口器件代码“9908” 表示1999年第8周生产；凡仅熟年月而无日期的均按该月15日打算(如果为星期代号，则按星期四的日期打算)。

（3）按产品合格证上的考验日期打算。

（4）按包装容器上的包装日期提前一个月打算。

（5）按元器件验收日期提前两个月打算，如果验收时能确定元器件的生产日期，则应按生产日期打算。

当得到元器件的储存期的起始日期后，元器件的储存期即是从元器件储存的起始日期至预定装机日期的韶光。

7、元器件有效储存期

元器件的有效储存期与元器件的材料、构造和储存的环境条件有关。
不同类别的元器件由于构造等差异，其有效储存期也将有所不同。
有些元器件的产品规范(总规范或详细规范)中规定了元器件的储存期限，这些规定的期限在一定程度上便是“有效储存期”。

较早的美国军用军标准MIL-S-19500E《半导体器件总规范》中规定了库存超过12个月的半导体分立器件，交货时要进行重新考验的程序，可以认为标准规定了半导体分立器件的“有效储存期”为12个月；而20世纪90年代发布的MIL-S-19500J规定了库存超过36个月的半导体分立器件，交货时要进行重新考验的程序，表明随着半导体器件制造技能的进步，半导体分立器件的“有效储存期”亦随之延长。

美国军用标准MIL-M38510《微电路总规范》规定了微电路的“有效储存期”:20世纪80年代时为24个月，20世纪90年代已延长为36个月。
此外，欧洲空间局(ESA)标准ESAPSS01-60《ESA空间系统的元器件选择、采购和掌握》以及欧洲空间标准化互助组织(ECSS)标准ECSS-Q-60A《空间产品担保电子、电气和机电元器件》均规定了从制成到估量装机日期超过了60个月的库存元器件，装机前应进行复验程序。

目前我国军用“七专”元器件，也有部分元器件的技能条件规定了“有效储存期”。
如QZJ 840620规定了射频插头座在环境温度为5℃-35℃、相对湿度不大于80%的库房中储存60个月内应具有利用性；QZJ 840621规定了石英谐振器出厂后，在正常的存放条件下，96个月内的频率变革应在补充技能条件规定的范围内。
有效储存期作为元器件的质量指标该当由元器件生产厂家给出，而大多数海内生产厂家要做到这一点还存在一定的困难。
在元器件生产厂家不能供应的情形下，常日在总结履历的根本上，参照国内外履历自行规定元器件的有效储存期。
元器件的有效储存期与储存的环境条件有关，但在美军标准及欧洲空间机构的同类标准都未解释36个月或60个月是在若何的储存环境下的有效储存期。
对此只能理解为欧美的仓库环境条件较好，或已达到相称于I类的储存环境条件。
不同的元器件其构造和材料等有一定的差异，以是其有效储存期也不尽相同，欧洲空间机构类似的标准化文件将元器件的有效储存期一律定为60个月，这种做法不一定很科学。
元器件的有效储存期与元器件的质量等级有关，但在美军标准及欧洲空间机构的类似标准中都未解释元器件的质量等级。

8、元器件的超期复验

美国军用标准MIL-S-19500规定半导体分立器件库存超过了36个月，交货时要通过电参数测试和外不雅观检讨；MIL-M-38510规定集成电路库存超过了36个月，交货时要通过电参数测试。
欧洲空间局标准ESA-01-60以及欧洲空间标准化互助组织ECSS标准ECSS-Q-60A规定超过60个月的库存元器件，装机前应进行复验。
这两个管理标准规定的复验程序包括电参数测试、外不雅观目检、密封性检讨和毁坏性物理剖析等。

储存期超过有效储存期的元器件应按一定的程序进行复验，复验通过的元器件，才能作为合格品用于装备型号正（试）样上。

以下简要先容我国军用元器件超期复验的哀求。

A、超期复验的分类

元器件的超期复验需按照超过有效存储期韶光的是非进行分类。

元器件的超期复验超过有效储存期的韶光分为A、B、C三类。

（1）储存期已超过有效储存期，但未超过1.3倍的为A类。

（2）储存期已超过有效储存期1.3倍，但未超过1.7倍的为B类。

（3）储存期已超过有效储存期1.7倍，但未超过2.0倍的为C类。

除非另有规定，超过有效储存期2.0倍的元器件不得进行超期复验；对付已通过了A、B类超期复验，而且其总储存期未超过有效储存期2.0倍的元器件，许可按C类进行第二次超期复验；已经由C类超期复验的元器件，不得再次进行超期复验。

不同的装备研制，可根据须要对上述分类进行细化或剪裁，某航空型号的《元器件储存管理规定》中规定按有效储存期的是非分为A、B两类。

（1）储存期已超过有效储存期，但未超过1.5倍的为A类。

（2）储存期已超过有效储存期1.5倍，但未超过2.0倍的为B类。

B、元器件超期复验的哀求

常日情形下，储存期超过有效储存期的元器件必须按干系技能文件的考验过程进行复验，通过复验的元器件，才能作为合格品装机利用，未经复验的超期元器件不得装机利用。
超过有效储存期2.0倍的元器件不得进行超期复验。

在复验过程中创造致命毛病（功能失落效）或严重毛病的元器件，应进行失落效剖析；如果剖析结果表明毛病为批次性，则同一生产批的元器件不得用于型号产品。

复验合格的元器件应连续在规定的环境条件下存放；复验不合格的元器件应严格隔离。
以下简要先容元器件超期复验哀求。

A类超期复验哀求

A类超期复验时元器件储存期超过有效储存期的韶光不长，重点检讨对元器件的外不雅观、电性能以及密封情形；

B类及C类超期复验哀求

B类或C类的超期复验时元器件储存期超过有效储存期的韶光较长，除按A类超期复验 的哀求进行复验，还要重点对检讨元器件的引出端可焊性以及引出真个强度，对付某些类别的元器件还要抽样进行毁坏性物理剖析检测。

有关元器件DPA的方法及批不合格判据，规定如下：

（1）分立器件按GJB 128A方法2072~2075、2037、2017分别进行内部目检、键合强 度和芯片剪切考验；集成电路按GJB 548B方法2013、2011.1、2019.2分别进行内部目检、键合强度和芯片剪切考验。
考验结果如果创造堕落等批次性失落效模式，则整批不得装机利用。

（2）对非固体钽电容器进行内部目检，当创造内壁有堕落孔或普遍堕落的征象，则整批不得装机利用。

（3）对密封继电器、石英谐振器、振荡器等进行内部目检，当创造内部有堕落征象，则整批不得装机利用。