電子元器件使用可靠性保證內(nèi)容簡介

《電子元器件使用可靠性保證》共分11章。第1章主要介紹了元器件使用可靠性保證的目的、相關(guān)概念、工作內(nèi)容及工作流程；第2章主要介紹了元器件的分類、命名和封裝等基礎(chǔ)知識；第3章至第10章是《電子元器件使用可靠性保證》的重點內(nèi)容，系統(tǒng)地論述了元器件使用可靠性保證的工作內(nèi)容、措施及要求，包括元器件的選用控制、采購控制、監(jiān)制驗收控制、篩選、破壞性物理分析、失效分析、使用可靠性設(shè)計、電裝連接、評審與信息管理等方面；第11章介紹了元器件在電路應(yīng)用中的一般要求及各類元器件的可靠使用方法。

第1 章緒論…………………………………………………………………… 1

1.1基本概念……………………………………………………………… 1

1.1.1元器件可靠性…………………………………………………… 1

1.1.2元器件失效率…………………………………………………… 1

1.1.3元器件質(zhì)量等級及應(yīng)用………………………………………… 3

1.2元器件使用可靠性保證的目的……………………………………… 7

1.3元器件使用可靠性保證的內(nèi)容及流程……………………………… 7

1.3.1元器件使用可靠性保證的內(nèi)容………………………………… 7

1.3.2元器件使用可靠性保證的流程………………………………… 8

1.4軍工型號元器件使用可靠性的控制與管理………………………… 10

第2 章元器件的分類………………………………………………………… 13

2.1元器件的總體分類…………………………………………………… 13

2.2各類元器件的分類及命名…………………………………………… 14

2.2.1電氣元件……………………………………………………… 14

2.2.2機電元件……………………………………………………… 26

2.2.3電子器件……………………………………………………… 32

2.2.4其他元器件…………………………………………………… 44

2.2.5MEMS 器件…………………………………………………… 45

2.3元器件的封裝分類…………………………………………………… 47

2.3.1封裝材料……………………………………………………… 47

2.3.2插裝型封裝…………………………………………………… 48

2.3.3表面安裝型封裝……………………………………………… 49

第3 章元器件的選擇………………………………………………………… 52

3.1元器件選擇的基本要求……………………………………………… 52

3.1.1選擇原則……………………………………………………… 52

3.1.2選擇順序……………………………………………………… 52

3.1.3質(zhì)量等級的選擇……………………………………………… 53

3.1.4環(huán)境適應(yīng)性選擇……………………………………………… 80

3.1.5優(yōu)選目錄的制定與執(zhí)行……………………………………… 80

3.2進口元器件的選擇…………………………………………………… 82

3.2.1進口元器件選擇的一般要求………………………………… 82

3.2.2進口元器件選擇的原則……………………………………… 82

3.2.3進口元器件斷檔及應(yīng)對措施………………………………… 84

3.3塑封元器件的選擇…………………………………………………… 85

3.3.1塑封元器件簡介……………………………………………… 85

3.3.2塑封元器件高可靠應(yīng)用中的主要問題……………………… 86

3.3.3塑封元器件選擇的原則……………………………………… 87

3.4新研元器件的選擇…………………………………………………… 87

3.4.1新研元器件簡介……………………………………………… 87

3.4.2新研元器件研制過程控制管理……………………………… 88

3.4.3新研元器件選擇的原則……………………………………… 89

第4 章元器件采購、監(jiān)制與驗收…………………………………………… 90

4.1元器件采購…………………………………………………………… 90

4.1.1元器件采購管理與控制要求………………………………… 90

4.1.2元器件合格供應(yīng)方質(zhì)量認(rèn)定………………………………… 91

4.1.3進口元器件采購管理………………………………………… 93

4.1.4國產(chǎn)元器件采購管理………………………………………… 94

4.1.5注意事項……………………………………………………… 94

4.2元器件監(jiān)制管理……………………………………………………… 95

4.2.1元器件監(jiān)制管理的一般要求………………………………… 95

4.2.2元器件監(jiān)制工作的主要內(nèi)容………………………………… 96

4.2.3元器件監(jiān)制工作的實施……………………………………… 96

4.3元器件驗收管理……………………………………………………… 97

4.3.1元器件驗收管理的一般要求………………………………… 97

4.3.2元器件驗收工作的主要內(nèi)容………………………………… 98

4.3.3元器件驗收的實施…………………………………………… 98

4.3.4元器件驗收工作結(jié)果的處理………………………………… 99

第5 章元器件篩選………………………………………………………… 100

5.1概述………………………………………………………………… 100

5.1.1元器件篩選定義……………………………………………… 100

5.1.2元器件篩選目的……………………………………………… 100

5.1.3元器件篩選意義……………………………………………… 101

5.1.4元器件篩選分類……………………………………………… 101

5.1.5元器件篩選的試驗項目……………………………………… 101

5.2元器件二次(補充)篩選…………………………………………… 113

5.2.1二次(補充)篩選特點……………………………………… 113

5.2.2二次(補充)篩選規(guī)范制定…………………………………… 113

5.2.3二次(補充)篩選項目確定…………………………………… 114

5.2.4二次(補充)篩選應(yīng)力確定…………………………………… 114

5.2.5二次(補充)篩選方案設(shè)計…………………………………… 115

5.2.6二次(補充)篩選實施……………………………………… 116

5.2.7二次(補充)篩選過程質(zhì)量管理……………………………… 120

5.3批允許不合格率…………………………………………………… 121

5.3.1PDA 定義…………………………………………………… 121

5.3.2PDA 實施…………………………………………………… 121

5.3.3實施PDA 需要注意的問題………………………………… 121

5.4元器件升級篩選…………………………………………………… 122

5.4.1元器件升級篩選概念………………………………………… 122

5.4.2元器件升級篩選工程意義…………………………………… 122

5.4.3元器件升級篩選實施………………………………………… 122

5.5元器件二次(補充)篩選注意事項………………………………… 124

第6 章元器件破壞性物理分析…………………………………………… 126

6.1破壞性物理分析的目的和意義…………………………………… 126

6.1.1破壞性物理分析定義………………………………………… 126

6.1.2破壞性物理分析目的………………………………………… 126

6.1.3破壞性物理分析意義………………………………………… 126

6.2DPA 工作適用范圍及時機………………………………………… 127

6.3DPA 工作方法和程序……………………………………………… 127

6.3.1型號DPA 工作全過程流程………………………………… 127

6.3.2DPA 試驗項目和程序………………………………………… 129

6.3.3DPA 試驗項目裁剪…………………………………………… 133

6.4DPA 結(jié)論和不合格處理…………………………………………… 133

6.5DPA 工作實例……………………………………………………… 134

6.6DPA 注意事項……………………………………………………… 138

第7 章元器件失效分析…………………………………………………… 139

7.1失效分析目的和作用……………………………………………… 139

7.2失效模式和失效機理……………………………………………… 140

7.2.1定義………………………………………………………… 140

7.2.2失效的分類………………………………………………… 140

7.2.3元器件的主要失效模式和失效機理………………………… 141

7.2.4元器件的主要失效原因……………………………………… 149

7.3失效分析工作的基本內(nèi)容和失效情況調(diào)查……………………… 150

7.3.1失效分析工作的基本內(nèi)容…………………………………… 150

7.3.2失效情況調(diào)查………………………………………………… 150

7.4元器件失效分析程序……………………………………………… 152

7.4.1半導(dǎo)體集成電路失效分析標(biāo)準(zhǔn)程序………………………… 152

7.4.2元器件失效分析一般程序…………………………………… 154

7.5常用失效分析分解技術(shù)…………………………………………… 162

7.5.1元器件解焊技術(shù)……………………………………………… 162

7.5.2元器件開封技術(shù)……………………………………………… 162

7.5.3鈍化層去除技術(shù)……………………………………………… 163

7.5.4剖面制作…………………………………………………… 164

7.6先進的分析技術(shù)和設(shè)備…………………………………………… 164

7.6.1超聲掃描顯微分析技術(shù)……………………………………… 165

7.6.2顯微紅外熱像分析技術(shù)……………………………………… 166

7.6.3光輻射顯微分析技術(shù)………………………………………… 166

7.6.4液晶熱點檢測技術(shù)…………………………………………… 166

7.6.5掃描電子顯微分析技術(shù)……………………………………… 167

7.6.6電子探針X 射線顯微分析技術(shù)……………………………… 170

7.6.7離子微探針………………………………………………… 170

7.6.8俄歇電子能譜………………………………………………… 171

7.6.9聚焦離子束技術(shù)……………………………………………… 171

7.7失效分析示例……………………………………………………… 172

第8 章元器件使用可靠性設(shè)計…………………………………………… 175

8.1降額設(shè)計…………………………………………………………… 175

8.1.1降額設(shè)計定義與目的………………………………………… 175

8.1.2降額設(shè)計工作內(nèi)容…………………………………………… 175

8.1.3各類元器件降額設(shè)計實施要點……………………………… 190

8.1.4降額設(shè)計示例………………………………………………… 195

8.1.5注意事項…………………………………………………… 198

8.2熱設(shè)計……………………………………………………………… 198

8.2.1熱設(shè)計定義與目的…………………………………………… 198

8.2.2溫度對元器件可靠性影響…………………………………… 198

8.2.3常用元器件熱設(shè)計方法……………………………………… 199

8.2.4注意事項…………………………………………………… 203

8.3靜電防護設(shè)計……………………………………………………… 203

8.3.1靜電產(chǎn)生與靜電損傷實例…………………………………… 203

8.3.2靜電來源…………………………………………………… 205

8.3.3靜電放電模型………………………………………………… 207

8.3.4靜電放電損傷特點和失效機理……………………………… 212

8.3.5靜電防護方法與防靜電器材和設(shè)施………………………… 215

8.3.6注意事項…………………………………………………… 220

8.4抗輻射加固技術(shù)…………………………………………………… 221

8.4.1空間輻射環(huán)境………………………………………………… 221

8.4.2器件空間輻射效應(yīng)機理及危害……………………………… 224

8.4.3典型器件的抗輻射能力……………………………………… 226

8.4.4抗輻射加固………………………………………………… 227

8.4.5加固評估與驗證試驗………………………………………… 232

8.4.6注意事項…………………………………………………… 238

8.5耐環(huán)境設(shè)計………………………………………………………… 238

8.5.1環(huán)境類別分析………………………………………………… 238

8.5.2元器件典型應(yīng)用環(huán)境………………………………………… 239

8.5.3典型環(huán)境因素下元器件失效模式…………………………… 239

8.5.4元器件環(huán)境適應(yīng)性要求……………………………………… 242

8.5.5耐環(huán)境設(shè)計………………………………………………… 242

第9 章元器件電裝與調(diào)試………………………………………………… 245

9.1元器件電裝基本要求……………………………………………… 245

9.2元器件通孔安裝技術(shù)……………………………………………… 245

9.2.1安裝的基本條件要求………………………………………… 246

9.2.2元器件安裝………………………………………………… 246

9.2.3元器件手工焊接……………………………………………… 251

9.2.4通孔安裝元器件的自動焊接………………………………… 253

9.3元器件表面安裝技術(shù)……………………………………………… 254

9.3.1表面安裝技術(shù)………………………………………………… 254

9.3.2貼片膠/波峰焊……………………………………………… 255

9.3.3焊錫膏/回流焊……………………………………………… 255

9.4焊接后檢查………………………………………………………… 257

9.4.1焊接質(zhì)量的要求……………………………………………… 257

9.4.2焊接質(zhì)量檢測方法…………………………………………… 257

9.5電路調(diào)試…………………………………………………………… 258

9.5.1調(diào)試前準(zhǔn)備………………………………………………… 258

9.5.2調(diào)試步驟…………………………………………………… 259

9.5.3調(diào)試中故障檢測方法………………………………………… 262

9.5.4調(diào)試注意事項………………………………………………… 263

第10 章元器件儲存、評審與信息管理…………………………………… 264

10.1元器件儲存………………………………………………………… 264

10.1.1概述………………………………………………………… 264

10.1.2元器件儲存環(huán)境和儲存失效機理………………………… 264

10.1.3元器件儲存有效期和超期復(fù)驗…………………………… 266

10.2元器件評審………………………………………………………… 274

10.2.1元器件評審目的…………………………………………… 274

10.2.2元器件評審內(nèi)容…………………………………………… 274

10.2.3元器件評審方式和要求…………………………………… 275

10.3元器件信息管理…………………………………………………… 277

10.3.1概述………………………………………………………… 277

10.3.2元器件信息收集與分析…………………………………… 278

10.3.3元器件信息數(shù)據(jù)庫………………………………………… 281

10.3.4元器件信息管理系統(tǒng)……………………………………… 282

第11 章元器件可靠使用…………………………………………………… 286

11.1概述………………………………………………………………… 286

11.2使用的一般要求…………………………………………………… 286

11.2.1元器件防浪涌要求………………………………………… 286

11.2.2元器件使用的可靠性設(shè)計………………………………… 293

11.2.3元器件的可靠測量………………………………………… 299

11.3半導(dǎo)體分立器件可靠使用………………………………………… 299

11.3.1半導(dǎo)體分立器件概述……………………………………… 299

11.3.2二極管可靠使用…………………………………………… 301

11.3.3晶體管可靠使用…………………………………………… 302

11.4半導(dǎo)體集成電路可靠使用………………………………………… 303

11.4.1半導(dǎo)體集成電路概述……………………………………… 303

11.4.2數(shù)字集成電路……………………………………………… 303

11.4.3模擬集成電路……………………………………………… 305

11.4.4接口集成電路……………………………………………… 307

11.5微波元器件可靠使用……………………………………………… 308

11.5.1微波元器件概述…………………………………………… 308

11.5.2微波二極管………………………………………………… 309

11.5.3微波晶體管………………………………………………… 310

11.5.4定向耦合器………………………………………………… 311

11.5.5功率分配器和合成器……………………………………… 312

11.5.6環(huán)行器和隔離器…………………………………………… 313

11.6電容器可靠使用…………………………………………………… 313

11.6.1電容器概述………………………………………………… 313

11.6.2有機介質(zhì)固定電容器……………………………………… 314

11.6.3無機介質(zhì)固定電容器……………………………………… 314

11.6.4固定電解電容器…………………………………………… 315

11.7繼電器可靠使用…………………………………………………… 317

11.7.1繼電器概述………………………………………………… 317

11.7.2電磁繼電器………………………………………………… 318

11.7.3固體繼電器………………………………………………… 319

11.7.4延時繼電器………………………………………………… 320

11.8電阻器和電位器可靠使用………………………………………… 321

11.8.1電阻器和電位器概述……………………………………… 321

11.8.2固定電阻器………………………………………………… 322

11.8.3熱敏和壓敏電阻器………………………………………… 324

11.8.4電位器……………………………………………………… 325

11.8.5電阻網(wǎng)絡(luò)…………………………………………………… 327

11.9晶體元器件可靠使用……………………………………………… 328

11.9.1晶體元器件概述…………………………………………… 328

11.9.2晶體諧振器………………………………………………… 330

11.9.3晶體振蕩器………………………………………………… 331

11.9.4晶體濾波器………………………………………………… 332

11.10電連接器可靠使用……………………………………………… 333

11.10.1電連接器概述……………………………………………… 333

11.10.2圓形電連接器……………………………………………… 336

11.10.3矩形印制板電連接器……………………………………… 337

11.10.4射頻電連接器……………………………………………… 338

附錄常用國內(nèi)外元器件質(zhì)量與可靠性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)…………………………… 340

參考文獻………………………………………………………………………… 346