對軍品型號用塑封工業(yè)級元器件的可靠性控制分析

黎晨

摘 要：隨著經(jīng)濟的增長和社會的進步，國家加強了各個領(lǐng)域的建設(shè)力度。國家對于軍品的性能和使用指標(biāo)也提出了更高的要求。受于技術(shù)先進化，小型化和輕型化等諸多因素的限制，部隊使用了很多塑封工業(yè)級元器件，但是在使用的過程中也會發(fā)現(xiàn)，其相比較按照軍用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的元器件，可靠性和穩(wěn)定性大大降低，相關(guān)人員必須對其給予足夠的重視。鑒于此，本文主要針對軍品型號用塑封工業(yè)級元器件的可靠性控制進行相關(guān)淺析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：軍品；型號；塑封工業(yè)級元器件；可靠性；控制

前言：在經(jīng)濟全球化和貿(mào)易全球化的環(huán)境背景下，各個國家在實現(xiàn)互利共贏的過程中，也存在一定的利益沖突，如果處理不好，隨時可能出現(xiàn)戰(zhàn)爭。在這種現(xiàn)代化環(huán)境的背景影響下，戰(zhàn)爭對武裝器械的性能提出了更高的要求，與此同時，對其可靠性也提出了更高的要求。近年來，軍隊使用了為數(shù)不少的塑封工業(yè)級元器件，而相關(guān)人員就有必要對其使用的可靠性給予認(rèn)真的研究和分析。

1.塑封工業(yè)級元器件的質(zhì)量等級介紹

眾所周知，塑封工業(yè)級元器件分為軍溫工業(yè)級和普通工業(yè)級。前者的工作溫度范圍達到軍用級工作溫度的范圍；而后者的工作溫度范圍普遍低于軍品要求的元器件的工作溫度范圍。在對塑封工業(yè)級元器件的可靠性進行預(yù)計時，塑封工業(yè)級元器件的質(zhì)量系數(shù)是軍用元器件質(zhì)量的幾十倍。為此，其相比較傳統(tǒng)的軍用元器件而言，具有較高的工作效率。但是塑封工業(yè)級元器件在封裝材料、芯片鈍化的過程中也不斷的成熟，有效的提高了塑封工業(yè)級元器件的可靠性[1]。

2.塑封工業(yè)級元器件的可靠性隱患

塑封工業(yè)級元器件的主要優(yōu)點就是其具有較輕的重量和較小的體積，其價格也相對便宜。而其主要存在的缺點就是具有較差的密封性能、吸水性較大，這樣就很容易受到腐蝕。為此，我們就需要對影響塑封工業(yè)級元器件的可靠性因素進行進一步的研究和分析。

2.1塑封材料的污染問題

我們知道，封裝的塑料材料中含有多種添加劑的成分的復(fù)雜樹脂。而添加劑中主要包括固化劑、催化劑、惰性填充劑等等，這些材料中的有害雜質(zhì)會直接對相應(yīng)的材料產(chǎn)生污染，進而使得相應(yīng)的材料出現(xiàn)腐蝕、裂紋、脫層等多方面的負(fù)面現(xiàn)象，這就會在一定程度上，直接對塑封工業(yè)級元器件的可靠性造成了威脅。

2.2溫度適應(yīng)性問題

塑封材料是一種低溫材料。在溫度的循環(huán)試驗中，樹脂膜注后會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，而這種內(nèi)應(yīng)力在這個過程中就會成為一種循環(huán)應(yīng)力。在這種應(yīng)力的作用下，底部和引線之間就很容易產(chǎn)生一些裂紋，使得連接芯片與鍵合絲在溫度的作用下產(chǎn)生了變形，進而出現(xiàn)疲勞損傷。受于材料的熱膨脹系數(shù)的影響，塑封工業(yè)級元器件的溫度適應(yīng)性不夠強，這就使得其可靠性大大降低。

2.3吸潮吸水問題

在對塑封工業(yè)級元器件的可靠性進行研究的過程中，吸潮吸水問題是整個工作中的重要研究環(huán)節(jié)。塑封工業(yè)級元器件的密封性比較差，這樣就非常容易使得相關(guān)的水汽進入到期間的內(nèi)部，在材料的表面進行進一步的擴散，從而對材料的性能造成影響。

2.4封層的問題

從上文的闡述過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致塑封工業(yè)級元器件的質(zhì)量失效的因素有很多，而其分層的現(xiàn)象也是一個關(guān)鍵性的因素。塑封器件的分層主要是指在溫度應(yīng)力的作用下，塑料封裝材料與基片、引線框架之間的溫度膨脹系數(shù)不同，這樣就會產(chǎn)生機械應(yīng)力。在潮濕的環(huán)境下，受于塑封材料的吸潮性的影響，潮氣就會進入期間內(nèi)部，使得材料各個層之間的粘結(jié)程度受到了不同程度的破壞，而當(dāng)材料在焊接的過程中，還會遇到急速升溫的情況，相應(yīng)的水分進一步的氣化，產(chǎn)生氣壓，使得材料產(chǎn)生分層[2]。

3.加強對塑封工業(yè)級元器件可靠性的控制措施

3.1對塑封工業(yè)級元器件的普遍控制措施

我們針對于塑封工業(yè)級元器件的普遍控制措施主要包括：進行加強熱設(shè)計、冗余設(shè)計；加強篩選使用，聽過相應(yīng)的技術(shù)評價手段，來對塑封工業(yè)級元器件的質(zhì)量進行檢測，從而保證塑封工業(yè)級元器件能夠更好的滿足型號使用要求。

首先，相關(guān)人員應(yīng)該對塑封工業(yè)級元器件的數(shù)量進行有效的確定，保證數(shù)量核算的精準(zhǔn)性。

其次，當(dāng)有特殊要求，必須使用塑封工業(yè)級元器件時，相關(guān)的人員需要對裝備的方案進行綜合和全面的評審，并站在設(shè)計的角度，有效的采取合理的措施，例如：降額和冗余設(shè)計等等，通過這樣的方式，有效的使得塑封工業(yè)級元件滿足實際的裝備使用需求。

再次，在對相應(yīng)的材料進行采購的過程中，盡量不要在使用前破壞材料的包裝，以免無意之間破壞了原廠家對塑封工業(yè)級元器件的保護措施，從而使得器件和材料受潮。與此同時，我們還需要對塑封工業(yè)級元器件的種類進行合理的篩選，充分的保證選擇的器件能夠更好的滿足使用的需求。

最后，需要展開相應(yīng)的摸底試驗，進行抽樣檢查，保證抽樣的全面性和代表性以及合理性。除此之外， 相關(guān)的人員還需要相關(guān)的技術(shù)手段，來對整批的塑封工業(yè)級元器件的質(zhì)量進行合理的預(yù)測。

3.2塑封工業(yè)級元器件的篩選控制措施

3.2.1篩選的針對性

我們從上文的闡述過程中，對塑封工業(yè)級元器件的相應(yīng)特點進行了一定的了解，在此基礎(chǔ)上，我們就需要對塑封工業(yè)級元器件的篩選措施給予有針對性的完善和優(yōu)化。我們在篩選的過程中，可以采用X光檢測、升學(xué)掃描等方法來提高檢測和篩選的精準(zhǔn)性和科學(xué)性，對材料和設(shè)備的內(nèi)部缺陷進行有針對性的識別。

在檢查的過程中，我們要保證商品的合格率，這對于塑封工業(yè)級元器件的可靠性具有重要的意義和作用。我國目前并沒有針對這種篩選的各個率進行明確的規(guī)定，但是我們通過大量的試驗經(jīng)驗總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，僅有個別出現(xiàn)分層時，該批的塑封工業(yè)級元器件的材料和工藝狀況都是非常良好的，其也具有較高的可靠性。而當(dāng)整批材料出現(xiàn)大量的分層時，就說明整批塑封工業(yè)級元器件的材料和工藝存在著缺陷和安全隱患。通過大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我們可以這樣明確，當(dāng)不合格產(chǎn)品達到15%-20%時，我們就可以認(rèn)為產(chǎn)品超標(biāo)，不采取應(yīng)用[3]。

3.2.2加強篩選的嚴(yán)格性和科學(xué)性

我們在實際的篩選過程中，需要加強對塑封工業(yè)級元器件的嚴(yán)格篩選。首先，相關(guān)的人員應(yīng)該能夠充分的意識到塑封工業(yè)級元器件可靠性要求，針對元器件進行全面的考核，保證其滿足正常的工作范圍。我們在進行低溫測試的過程中能夠，要對各個溫度范圍給予嚴(yán)格的掌控，一旦發(fā)現(xiàn)其中暴露出缺陷問題，相關(guān)人員要及時對相關(guān)的材料性能給予嚴(yán)格的識別和判斷。我們通過對塑封工業(yè)級元器件失效模式以及溫度適應(yīng)性等情況的分析，可以得知，當(dāng)溫度范圍沒有超過器件的貯存溫度范圍時，其不會影響器件本身的質(zhì)量[4]。

結(jié)語：綜上所述，軍用型號用塑封工業(yè)級元器件的可靠性對于整個工作的開展具有重要的意義和作用，其可靠性關(guān)系著國家，社會和人民的安全和利益。相關(guān)的人員必須對其給予足夠的重視，加強對其材料質(zhì)量和可靠性的保證，從而促進我國社會更快更好的發(fā)展。

參考文獻：

[1]周國發(fā)，羅智，王梅媚. 注射速度對塑封成型過程芯片熱流固多場耦合變形的影響[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報（工科版），2016，04：313-319+339.

[2]郁振華，虞勇堅，萬力. 銅線鍵合塑封器件破壞性物理分析技術(shù)[J]. 電子與封裝，2017，01：10-14.

[3]張小斌，戴美松，施澤彬，李秀根，顧清，鄭可鋒. 梨育種數(shù)據(jù)管理和采集系統(tǒng)設(shè)計與實踐[J]. 果樹學(xué)報，2016，07：882-890.

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