可靠性篩選試驗(yàn)

1、產(chǎn)產(chǎn)品可靠性能品可靠性能檢驗(yàn)檢驗(yàn)可靠性篩選試驗(yàn)可靠性篩選試驗(yàn) 可靠性篩選試驗(yàn)可靠性篩選試驗(yàn)vv第一節(jié)第一節(jié) 可靠性篩選的目的和意義可靠性篩選的目的和意義vv第二節(jié)第二節(jié) 可靠性篩選試驗(yàn)的特點(diǎn)和分類可靠性篩選試驗(yàn)的特點(diǎn)和分類vv第三節(jié)第三節(jié) 常用的可靠性篩選方法常用的可靠性篩選方法vv第四節(jié)第四節(jié)vv第五節(jié)第五節(jié) 工作實(shí)例工作實(shí)例可靠性篩選試驗(yàn)項(xiàng)目篩選應(yīng)力和篩選時(shí)間可靠性篩選試驗(yàn)項(xiàng)目篩選應(yīng)力和篩選時(shí)間的確定的確定第一節(jié)第一節(jié) 可靠性篩選的目的和意義可靠性篩選的目的和意義一、可靠性篩選的目的一、可靠性篩選的目的 就是設(shè)法在一批元器件中剔除那些由于原材料、設(shè)備、工藝等 (包括人的因素)方面潛在的不良

2、因素所的有缺陷元器件早期失效元器件，而把具有一定特性的合格元器件挑選出來。二、可靠性篩選的意義二、可靠性篩選的意義 一批元器件由于通過篩選剔除了早期失效的產(chǎn)品，就可提高該批產(chǎn)品的可靠性水平。在正常情況下，失效率可以降低半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級，個(gè)別的甚至可降低兩個(gè)數(shù)量級。 浴盆曲線 浴盆曲線是指產(chǎn)品從投入到報(bào)廢為止的整個(gè)壽命周期內(nèi)，其可靠性的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。如果取產(chǎn)品的失效率作為產(chǎn)品的可靠性特征值，它是以使用時(shí)間為橫坐標(biāo)，以失效率為縱坐標(biāo)的一條曲線。因該曲線兩頭高，中間低，有些像浴盆，所以稱為“浴盆曲線”。 失效率隨使用時(shí)間變化分為三個(gè)階段：早期失效期、偶然失效期和耗損失效期。一、可靠性篩選的特點(diǎn)

3、一、可靠性篩選的特點(diǎn) 1.無論是電子元器件，還是電子設(shè)備，其失效機(jī)理在產(chǎn)品制造出來以后就已經(jīng)固定。所以，可靠性篩選不能改變其失效機(jī)理，不能改變單個(gè)產(chǎn)品的固有可靠性水平。但是，通過篩選，可剔除早期失效產(chǎn)品，從而提高成批產(chǎn)品總體的可靠性水平?；蛘哒f，篩選不能提高產(chǎn)品的固有可靠性，只能提高產(chǎn)品的使用可靠性。 2.可靠性篩選對性能良好的產(chǎn)品應(yīng)該是一種非破壞性試驗(yàn)，即試驗(yàn)應(yīng)力對好產(chǎn)品的損傷要盡可能小。反映在整批產(chǎn)品特性上，就是不應(yīng)影響其失控機(jī)理、失效模式和正常工作，在此前提下，可考慮加大應(yīng)力進(jìn)行篩選，以提高篩選效果和縮短篩選時(shí)間。 3.可靠性篩選不同于對產(chǎn)品的質(zhì)量驗(yàn)收和工藝質(zhì)量管理。第一，篩選的目的不是

4、檢查產(chǎn)品在測量的時(shí)候是否合格，而是假設(shè)所有產(chǎn)品在開始時(shí)都是合格的；第二，篩選是一個(gè)挑選過程，故要對產(chǎn)品進(jìn)行100的篩選檢查；第三，由篩選分出的等級是由壽命要求和產(chǎn)品預(yù)期應(yīng)用的工作條件而定的。 因此，從概念上說，篩選與質(zhì)量驗(yàn)收工藝、質(zhì)量管理不同，它不是因?yàn)橐粋€(gè)或幾個(gè)參數(shù)測量值超過可接收的標(biāo)準(zhǔn)范圍而加以剔除，而是考慮這 些測量值可能是潛在的早期失效(不可靠)的預(yù)兆。 第二節(jié)第二節(jié) 可靠性篩選試驗(yàn)的特點(diǎn)和分類可靠性篩選試驗(yàn)的特點(diǎn)和分類 （1）篩選試驗(yàn)一般要100%地對受試產(chǎn)品施加壓力，目的是暴露產(chǎn)品固有的以及生產(chǎn)和、工藝過程引進(jìn)和那些一般在正常質(zhì)量檢驗(yàn)和試驗(yàn)過程中不會(huì)出現(xiàn)的缺陷； （2）篩選試驗(yàn)是一

5、種非破壞性試驗(yàn)，不應(yīng)影響整批產(chǎn)品失效機(jī)理、失效模式和正常工作； （3）篩選試驗(yàn)是一個(gè)挑選過程，對產(chǎn)品進(jìn)行100%的篩選檢查，由篩選分出的等級是相應(yīng)于壽命要求和產(chǎn)品預(yù)期應(yīng)用的工作條件而定的，但篩選試驗(yàn)條件不必準(zhǔn)確模擬真實(shí)的工作條件和環(huán)境條件。 （4）對單個(gè)產(chǎn)品來說，可靠性篩選試驗(yàn)不能提高其可靠性，相反，若篩選項(xiàng)目和所用的“應(yīng)力”水平選擇不當(dāng)，還會(huì)使單個(gè)產(chǎn)品的可靠性降低，同時(shí)，對于生產(chǎn)部門來說，可靠性篩選試驗(yàn)好要付一定的代價(jià)（成品率降低、成本增加、生產(chǎn)周期加長等），但由于通過可靠性篩選試驗(yàn)剔除了整批產(chǎn)品中的早期失效產(chǎn)品，因此可提高整批產(chǎn)品的可靠性，二、可靠性篩選試驗(yàn)的分類二、可靠性篩選試驗(yàn)的分類根

6、據(jù)篩選的性質(zhì)和所加的應(yīng)力或所使用的儀器設(shè)備的不同，可靠性篩選試驗(yàn)大致可以分類如下： 1.檢查篩選 （1）目視或放大鏡、顯微鏡檢查篩選 （2）紅外線非破壞性檢查篩選 （3）x射線非破壞性檢查篩選 （4）顆粒碰撞噪聲測試篩選2.密封性篩選（1）液浸浸沒檢漏篩選 （2）氦質(zhì)譜檢漏篩選 （3）放射性同位素氣體示蹤檢漏篩選 （4）度試驗(yàn)篩選 3.環(huán)境應(yīng)力篩選（1）力學(xué)環(huán)境應(yīng)力篩選 （2）氣候環(huán)境應(yīng)力篩選 （3）特殊環(huán)境應(yīng)力篩選 （4）混合環(huán)境應(yīng)力篩選 4.壽命篩選 （1）高溫貯存篩選 （2）低溫貯存篩選 （3）功率老煉篩選5.測試篩選 （1）初始參選篩選（又稱分布截尾帥選） （2）線性判別篩選確定篩選項(xiàng)

7、目的原則確定篩選項(xiàng)目的原則1.選擇那些對剔除元器件早期失效有重大影響的項(xiàng)目；2.所有篩選項(xiàng)目應(yīng)使篩選過的元器件具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。3.所有篩選項(xiàng)目不僅要具有較好的經(jīng)濟(jì)性，而且還要有理想的、較高的篩選效率。4.確定篩選試驗(yàn)的應(yīng)力類型和等級時(shí)，應(yīng)能最有效地激發(fā)早期失效，將不可靠的產(chǎn)品剔除而不損壞可靠的產(chǎn)品。5.任何時(shí)候篩選應(yīng)力的類型和等級都不得使產(chǎn)品承受過應(yīng)力而改變其固有的失效理，引進(jìn)新的不應(yīng)有的失控模式。6.篩選時(shí)間的確定，應(yīng)通過大量的摸底試驗(yàn)，根據(jù)產(chǎn)品早期失效的分布形式確定正確的篩選時(shí)間。 篩選等級篩選等級根據(jù)用途和可靠性等級根據(jù)用途和可靠性等級甲級：對可靠性要求極高，且維修和更換極難，

8、或根本不可能維修、更換的電子系統(tǒng)， 如宇航、導(dǎo)彈、海纜等所用的電子元器件要采用甲級篩選；乙級：對可靠性要求甚高，且維修、更換較難的電子系統(tǒng)，如大型電子計(jì)算機(jī)；航空電子設(shè)備等所用的電子元器件采用乙級篩選；丙級：對可靠性要求較高，一般可進(jìn)行維修、更換的地面設(shè)備和大型工業(yè)控制用的電子系統(tǒng)所用的電子元器件采用丙級篩選一丁級：適用于一般民用設(shè)備所用的電子元器件鏡檢篩選鏡檢篩選 定義：產(chǎn)品在封裝以前用顯微鏡檢查。 特點(diǎn)：無損篩選 設(shè)備：30150 x立體顯微鏡 發(fā)現(xiàn)的問題：表面反型層和體內(nèi)缺陷以外的幾乎所有工藝過程中的潛在缺陷，包括：管芯中異物、鍵合缺陷、組裝缺陷、氧化光刻缺陷、金屬化層缺陷，等等。鏡檢標(biāo)

9、難的制定非常重要， 鏡檢篩選標(biāo)準(zhǔn)的制定：必須定得既合理又實(shí)用。定得太嚴(yán)會(huì)將優(yōu)品誤判為劣品，損失較大；定得太松，劣品就容易漏網(wǎng)。 鏡檢篩選是由工藝線上的人員進(jìn)行的。凡是重要一些的工藝流程都要實(shí)施鏡檢。具體鏡檢標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)主要的失效模式和機(jī)理，再結(jié)合具體工藝情況擬定。紅外線篩選紅外線篩選 通過紅外探測或照相技術(shù)可以揭示器件的熱分布特性，從中可以剔除體內(nèi)或表面熱缺陷嚴(yán)重的器件。 紅外線檢驗(yàn)是非破壞性的篩選方法，它能用來觀察反偏結(jié)上所發(fā)生的二次發(fā)光、硅片內(nèi)部的位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)、PN結(jié)不均勻擊穿點(diǎn)、金屬膜內(nèi)部的小孔與鍵合處的裂紋，以及由于針孔、尖端擴(kuò)散或二氧化硅層臺階處的局部熱點(diǎn)等。尤其適用于大功率器件及大規(guī)模集

10、成電路的篩選、檢驗(yàn)。 對于金屬管殼的器件，紅外線不能透過，需要在封帽前檢查；對于陶瓷管殼，紅外線能透過，所以封帽后也可用紅外線檢查。X射線篩選射線篩選 主要用于檢驗(yàn)器件密封后管殼內(nèi)有無外來物和裝片、鍵合或封裝工序中的潛在缺 陷及芯片有無裂紋等。 x射線法具有雙重作用：一是在制造過程中，借助于這種方法，可以剔除有關(guān)失效產(chǎn) 品；二是由于這種方法是非破壞性的，可用它做失效分析。 精密篩選試驗(yàn)技術(shù)是在研制海纜系統(tǒng)增音機(jī)用高可靠晶體管過程中發(fā)展起來的一項(xiàng)新的篩選技 術(shù)。通過精密篩選可以保證元器件在20年連續(xù)工作中參數(shù)漂移不超過規(guī)定的指標(biāo)，如晶體管的 hEF變化可以小于3，其失效率與篩選前相比可以降低一個(gè)

11、數(shù)量級， 達(dá)到超高可靠水平。 精密篩選試驗(yàn)通常在較低的應(yīng)力條件下(接近或略高于元器件的現(xiàn)場使用條件)進(jìn)行30005000 小時(shí)的電老化。在老化過程中對元器件的電參數(shù)進(jìn)行精確的測量，找出參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律， 從而外推出樣品在所要求的工作期限內(nèi)的參數(shù)漂移量，從中挑選出一 部分漂移小且能滿足使 用要求的元器件，剔除漂移大的和異常變化的元器件。由于選擇了低應(yīng)力老化，故避免了引入 新的失效機(jī)理，但要延長試驗(yàn)周期。 精密篩選試驗(yàn)要對元器件進(jìn)行多次測量，由于優(yōu)質(zhì)元器件在低應(yīng)力老化中參數(shù)變化極小，故必 須采用精密測試儀器 精密篩選試驗(yàn)需要專門的儀器設(shè)備，故費(fèi)用昂貴，且周期長，一般僅在海纜，通訊衛(wèi)星等要求 長期穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)元器件篩選中作為必要的篩選項(xiàng)目。 精密篩選精密篩選篩選工作只能提高元器件的使用可靠性，但不能提高元器件的固有可靠性。篩選工作應(yīng)在質(zhì)量驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行。篩選工作要有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的需要規(guī)定合格或被淘汰的標(biāo)準(zhǔn)，要特別注意避免“合格不合用”的現(xiàn)象發(fā)生?？?/p>