破坏性物理分析DPA-电子元器件可靠性产品保证（基于GJB）

本帖最后由 hzphzbb 于 2012-12-4 16:05 编辑

**破坏性物理分析（DPA）

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DPA的目的和作用：
**目的：
进行DPA的目的是验证电子元器件能否满足预定使用要求。根据DPA的结果促使元器件生产厂家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。
DPA对提高电子元器件可靠性的作用：
a.DPA是提高电子元器件固有可靠性的重要手段
发现批次性关键质量问题
多批次（重复）质量问题的暴露
b。DPA是提高电子元器件使用可靠性的重要手段
把好进货关（赝品 假货）
把好二次筛选关（损伤）
把好元器件选用关（低等级）
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DPA与筛选
** DPA是破坏性的、抽样进行的；筛选是非破坏性的、100%进行的。两者对发现元器件缺陷的作用能够相互补充。
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DPA与失效分析
** DPA是“事前把关”的主动措施，通常是对合格的元器件按生产批次进行抽样分析，检查是否存在可能会造成在正常使用中而发生失效的缺陷。
失效分析是在元器件失效后进行的分析，是事后行为，属于被动性的措施，是在元器件发生失效后，检查分析造成元器件失效的原因。但二者的主要目的都是从可靠性物理角度对元器件进行深层次检验、分析，确保元器件的质量，提高整机系统的质量与可靠性。
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DPA抽样样本大小**
样本大小应以满足DPA检验项目的需用量为前提。对于一般元器件，样本大小应为生产批总数的2%,但不少于5只也不多于10只；
对于结构复杂元器件，样本大小应为生产批总数的1%，但不少于2只也不多于5只；
对于价格昂贵或批量很少的元器件，样本大小可适当减少，但应经有关机构批准后实施。（鉴定机构、采购机构或元器件使用方等）
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DPA的主要试验项目及其分类
** 分类：破坏性与非破坏性
试验项目：外部目检、X射线检查、PIND、密封、内部气体成分分析、内部目检、键合强度、扫描电子显微镜（SEM）检查、制样镜检、剪切强度、引出端强度、声扫检查、玻璃钝化层完整性检查

DPA的结论：
合格：DPA中未发现缺陷或异常
样品通过：DPA中未发现缺陷或异常情况，但其样本大小不符合相关规定
不合格：DPA中发现相关缺陷的拒收缺陷，但结论中应说明缺陷的属性（可筛选缺陷或不可筛选缺陷）
可疑批：DPA中发现异常情况（设备或操作问题等），或不能确定是否为缺陷的，依据可疑点继续进行DPA。
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DPA不合格批的处理：
** a。对可疑批的处理
如果第一次样品分析无明确结论，怀疑设备或操作有问题时，应在该DPA批次中补充或重新抽样做DPA再分析。
如果对试验结果不能确定是否为合格时，应组织有关专家进行分析判定。
b。对不合格批处理
如果缺陷属于可筛选缺陷，应对该DPA批次进行100%重新筛选。筛选合格后允许重新抽样做DPA。
如果缺陷属于批次性缺陷，该DPA批次应退货。
如果缺陷术语非批次性缺陷，而且有缺陷的样品数量为1只时，可在原抽样数量上加倍抽样分析。如果再次出现缺陷应批次退货。
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最新标准与原有标准的主要变化（GJB4027A、GJB4027）** 产品门类的变化：
GJB4027-2000《军用电子元器件破坏性物理分析方法》 产品类别在GJB4027的基础上由13大类37小类增加为16大类49小类
技术内容的变化
a。半导体分立器件部分
将修订版的半导体分立器件划分为：无键合引线轴向引线玻璃外壳和玻璃钝化封装二极管
无键合引线螺栓安装和轴向引线金属外壳二极管
表面安装和外引线同向引出晶体管、二极管
基于DPA项目和方法基本相同，将罐式结构二极管划归表面安装和外引线同向引出晶体管、二极管中。
将GJB4027以“有键合引线”分类的依据舍去，因为其他晶体管、二极管封装形式中也有键合引线
同时增加了芯片粘接的超声检测。
b。石英晶体元器件部分
增加了晶片与引出端之间的“键合强度”试验，将按分缝长度确定键合强度的试验方法纳入标准中。
c。塑封半导体集成电路部分
参照美军标增加了塑封半导体集成电路DPA的程序和要求，并对其中的试验进行了验证，以适应国内用户单位对塑封器件使用的要求。
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DPA与半导体器件典型缺陷金属化层缺陷
芯片的金属化层是连接器的不同部分和完成不同功能的系统，目前采用硅铝合金。金属化层缺陷主要包括图形缺陷、机械损伤、化学腐蚀
a。金属化层损伤： b。金属化层空洞和缺损 C。金属化层附着性不良
D。金属化层对准偏差 E。金属化层腐蚀

玻璃钝化层和氧化层缺陷
包括：玻璃钝化层裂纹、空洞、大面积缺损等。
玻璃钝化层裂纹主要是由玻璃钝化层和下层材料之间热膨胀系数不同，在温度梯度作用下二者之间产生盈利所导致的。一般在铝条拐角处最集中，因此钝化层裂纹一般起源于金属铝条拐角处。
玻璃钝化层空洞和缺损一般是在玻璃钝化层的生长或键合窗口的刻蚀过程中产生的。
玻璃钝化层缺陷导致玻璃钝化层对芯片的保护能力降低，在不良的封装气氛下，金属发生腐蚀以及相邻金属之间发生电迁移的可能性都将大大增加。A。玻璃钝化层空洞

B。玻璃钝化层起泡或剥皮

C。玻璃钝化层损伤

D。玻璃钝化层裂纹

E。玻璃钝化层中存在气泡

芯片划片、粘接和沾污缺陷 图片（略）
键合系统缺陷
A。键合引线尾丝过长
B。键合点损伤或缺损
C。部分键合位于玻璃钝化层（其他金属层上）没有全部位于键合窗口内
D。重复键合
E。键合变形（操作不当、键合刀具不匹配）
F。引线损伤
G。键合引线弓丝角度过小或过大
H。键合脱键
（图片略）
元器件封装缺陷


....后面的图 金属化层缺陷多上传的。不知道怎么拿不下来。。。囧。不会操作。