元器件檢驗(yàn)技術(shù)分析

劉漢源，呂捷

（北京飛航捷迅物資有限責(zé)任公司，北京，100074）

0 引言

電子元器件種類繁多，按生產(chǎn)廠家來(lái)分可分為國(guó)產(chǎn)元器件和進(jìn)口元器件兩種；按產(chǎn)品類別分，可分為：電路、電阻、電感、二三極管、電連接器、濾波器、分立器件、機(jī)電產(chǎn)品等。質(zhì)量等級(jí)也分為很多種，常見的有普軍級(jí)、宇航級(jí)、883 級(jí)、工業(yè)級(jí)等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域都離不開電氣化設(shè)備，然而電氣化設(shè)備都得靠不同的電子元器件組裝加工而成，從而體現(xiàn)了電子元器件的重要性。

1 元器件質(zhì)量等級(jí)介紹

1.1 國(guó)產(chǎn)元器件質(zhì)量等級(jí)介紹

檢驗(yàn)常見的國(guó)產(chǎn)元器件質(zhì)量等級(jí)為：工業(yè)級(jí)、軍篩JS、軍品J、七篩GS、七專G、GP、七專加嚴(yán)G+、GJB、國(guó)軍標(biāo)、企軍標(biāo)QJ、普軍級(jí)JP、特軍級(jí)JT、超特軍級(jí)JCT，如下表1 所示。

表1 國(guó)產(chǎn)元器件質(zhì)量等級(jí)匯總

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注：國(guó)軍標(biāo)指符合相應(yīng)國(guó)軍標(biāo)總規(guī)范及詳細(xì)規(guī)范要求，按照電子元器件質(zhì)量認(rèn)證章程規(guī)定鑒定合格并予維持的軍用電子元器件，即產(chǎn)品是在經(jīng)過(guò)認(rèn)證的國(guó)軍標(biāo)生產(chǎn)線上生產(chǎn)的，且經(jīng)過(guò)電子部5 所的考核認(rèn)證。

GJB：指符合相應(yīng)國(guó)軍標(biāo)總規(guī)范及詳細(xì)規(guī)范要求，但沒有按電子元器件質(zhì)量認(rèn)證章程規(guī)定鑒定合格并予維持的軍用電子元器件，即產(chǎn)品是在經(jīng)過(guò)認(rèn)證的國(guó)軍標(biāo)生產(chǎn)線上生產(chǎn)的，但未經(jīng)過(guò)電子部5 所的考核認(rèn)證。

不同質(zhì)量等級(jí)的國(guó)產(chǎn)元器件，在采購(gòu)到貨時(shí)應(yīng)有相應(yīng)的隨行文件和產(chǎn)品包裝在一起，缺少任何一項(xiàng)資料，都不能將產(chǎn)品放行，這是檢驗(yàn)最基本的職責(zé)。

1.2 進(jìn)口元器件質(zhì)量等級(jí)

檢驗(yàn)常見的進(jìn)口元器件質(zhì)量等級(jí)為：工業(yè)級(jí)（I、N、C-1）、軍溫工業(yè)級(jí)、軍用級(jí)JAN、特軍級(jí)JANTX、超特軍級(jí)JANTXV、宇航級(jí)JANS、軍級(jí)（B-1、M、883、H、B、Q），如下表2 所示。

表2 進(jìn)口元器件質(zhì)量等級(jí)匯總

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2 元器件復(fù)驗(yàn)、篩選準(zhǔn)則

元器件在篩選前均應(yīng)進(jìn)行100%的復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)為符合性檢查（數(shù)量、外觀、包裝、質(zhì)量文件），并按元器件詳細(xì)規(guī)范及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)100%進(jìn)行常溫電參數(shù)測(cè)試。復(fù)驗(yàn)允許不合格品率（PDA）視產(chǎn)品等級(jí)而定，對(duì)于七專、七專加嚴(yán)、國(guó)軍標(biāo)等級(jí)及進(jìn)口B-1 等級(jí)相當(dāng)?shù)燃?jí)以上的元器件，當(dāng)PDA 大于3%時(shí)，批次性退回；對(duì)于其他較低等級(jí)的元器件，當(dāng)PDA 大于5%時(shí)，批次性退回。

復(fù)驗(yàn)合格的元器件應(yīng)100%進(jìn)行二次篩選，不同元器件篩選所需進(jìn)行的項(xiàng)目視不同類別而定。各項(xiàng)篩選試驗(yàn)結(jié)束后的PDA 值以及單項(xiàng)試驗(yàn)不合格品率的大小視產(chǎn)品等級(jí)而定，對(duì)于國(guó)軍標(biāo)、七專加嚴(yán)、七專、七專篩選、進(jìn)口B-1 級(jí)或相當(dāng)?shù)燃?jí)以上的元器件，黨PDA 大于10%或單項(xiàng)試驗(yàn)不合格品率大于5%時(shí)，批次性退回；對(duì)于其他較低等級(jí)的元器件，當(dāng)PDA大于15%或單項(xiàng)試驗(yàn)不合格品率大于10%時(shí)，批次性退回。

2.1 元器件篩選試驗(yàn)

元器件按不同類型進(jìn)行分類篩選，可分為：電路、繼電器、連接器、阻容感、分立器件等，按不同類型分類，篩選項(xiàng)目均不一樣，現(xiàn)就列舉連接器篩選流程。

連接器在所有元器件產(chǎn)品中，其試驗(yàn)較為簡(jiǎn)單，主要測(cè)量連接點(diǎn)與點(diǎn)之間的阻值大小，其復(fù)驗(yàn)流程和項(xiàng)目見表3。

表3 連接器復(fù)驗(yàn)流程

2.2 DPA 試驗(yàn)

DPA 分許（Destructive Physical Analysis）即破壞性物理分析，在電子元器件成品批中隨機(jī)抽取適當(dāng)樣品，采用一系列非破壞和破壞性的物理試驗(yàn)與分析方法，以檢驗(yàn)元器件的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料、工藝制造質(zhì)量知否滿足預(yù)定用途的規(guī)范要求。

關(guān)鍵、重要件所采用的半導(dǎo)體器件須進(jìn)行DPA 試驗(yàn)。須進(jìn)行DPA 試驗(yàn)的元器件種類包括半導(dǎo)體分立器件、集成電路、混合集成電路、濾波器、固體繼電器、晶體振蕩器、光電器件、聲表面波器件等。

DPA 試驗(yàn)的樣品抽樣原則依據(jù)具體如下：

分立器件和單片集成電路抽樣比例為批次數(shù)量的10%，但不少于2 只，不多于5 只。批次數(shù)量不足10 只時(shí)，抽樣1 只；

混合集成電路的抽樣比例為批次數(shù)量的5%，但不少于1只，不多于2 只。批次數(shù)量不足10 只時(shí)，抽樣1 只。

對(duì)于有DPA 要求的國(guó)產(chǎn)元器件按生產(chǎn)批進(jìn)行DPA 試驗(yàn)，進(jìn)口元器件應(yīng)按送檢批進(jìn)行DPA 試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果僅對(duì)該送檢批次有效。

DPA 試驗(yàn)項(xiàng)目和方法根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，分為空腔和塑封兩類半導(dǎo)體，其試驗(yàn)項(xiàng)目和程序如下圖1 所示。

圖1 空腔類半導(dǎo)體DPA 流程圖

圖2 塑封類半導(dǎo)體DPA 流程圖

其中，空腔類半導(dǎo)體器件不做聲掃試驗(yàn)，塑封類半導(dǎo)體器件必做X 射線檢查，晶振不做PIND 試驗(yàn)。超聲波只能在水中傳播，而且水必須為純凈水，不含任何金屬離子，因此聲掃試驗(yàn)必須在純凈水中完成，防止金屬離子對(duì)器件發(fā)生反應(yīng)。塑封產(chǎn)品外殼較厚時(shí)，先通過(guò)激光開帽，酸有濃硫酸和濃硝酸，通常情況大多采用濃硝酸，開帽時(shí)間大概在十幾秒左右，激光開帽大大減小了用酸開帽的時(shí)間。用酸開帽后，再將產(chǎn)品放入丙酮中清洗干凈。芯片主要材質(zhì)為硅Si，鍵合絲的材質(zhì)一般為金Au、鋁Al、硅Si 等。

3 國(guó)產(chǎn)元器件命名規(guī)則

首先應(yīng)熟悉產(chǎn)品的命名規(guī)則，型號(hào)、參數(shù)、阻值、精度等都必須與計(jì)劃需求一致。以下列舉常用的國(guó)產(chǎn)電阻的命名規(guī)則。

3.1 電阻器命名規(guī)則

電阻種類較多，有片式薄膜電阻器、片式厚膜電阻器、精密金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、合金箔電阻器、玻璃釉電阻器、線繞電阻器、電阻電容網(wǎng)絡(luò)及大功率電阻器等幾大類產(chǎn)品。其常見的質(zhì)量等級(jí)主要為國(guó)軍標(biāo)、GJB、七專G、普軍J；常見的型號(hào)有RMK 型、RM 型、RJ 型、RJK 型、RII-8 型、RJ23 型、RJ24 型、RJ25 型、RX21 型、RN2 型等等。

RMK 型片式薄膜的固定電阻器是一種性能指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于片式厚膜電阻器的新型換代產(chǎn)品，該電阻采用特殊工藝，具有阻值精度高、溫度系數(shù)小、長(zhǎng)期穩(wěn)定性高等突出優(yōu)點(diǎn)，是精密電子電路中升級(jí)換代的理想產(chǎn)品，可廣泛用于航空、航天、船舶、兵器、通訊、自動(dòng)控制等重要軍工領(lǐng)域；RMK 型有可靠性指標(biāo)的片式膜固定電阻器使用從外國(guó)引進(jìn)的全套先進(jìn)設(shè)備及高等級(jí)材料制造而成，具有體積小、重量輕、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于航空、航天、船舶、兵器、通訊、自動(dòng)控制等重要軍工領(lǐng)域。兩者的命名規(guī)則基本相同。其命名規(guī)則如圖3 所示。

圖3 RMK 電阻命名規(guī)則圖

RMK 表示有失效率等級(jí)的片式膜固定電阻器，或表示有可靠性指標(biāo)的片式膜固定電阻器，RMK 的質(zhì)量等級(jí)一般均為國(guó)軍標(biāo)等級(jí)。數(shù)字1005 表示電阻的長(zhǎng)度和寬度的公制尺寸，Y、E、H、K、M、E 分別表示電阻值的特征，其中最為常見的為K 和M，數(shù)字1003 表示電阻器的標(biāo)稱阻值，用四位數(shù)或者三位數(shù)表示，若用四位數(shù)表示，前三位數(shù)字表示標(biāo)稱阻值的有效數(shù)字，第四位數(shù)字表示十的幾次冪，阻值小于100Ω 時(shí)用三維數(shù)字和字母R 共四個(gè)字符表示，字母R 表示小數(shù)點(diǎn)位置，字母前后的三位數(shù)字均為有效數(shù)字。

例如：5621 表示5620Ω，即5.62kΩ

1002 表示10kΩ

68R1 表示68.1Ω

阻值允許偏差，即電阻的精度分別為：

同理，用三維數(shù)字表示時(shí)，前兩位表示阻值的有效數(shù)字，第三位表示十的幾次冪，R 表示小數(shù)點(diǎn)的位置。

例如：542 表示5400Ω，即5.4kΩ

330 表示33Ω

3R3 表示3.3Ω

本文緊密結(jié)合元器件檢驗(yàn)工作實(shí)際，從通過(guò)檢驗(yàn)技術(shù)、復(fù)驗(yàn)篩選、產(chǎn)品命名規(guī)則及隨行報(bào)告等方面，對(duì)元器件檢驗(yàn)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了介紹。內(nèi)容存在有誤或不足之處，在未來(lái)工作中以及培訓(xùn)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，繼續(xù)收集資料，不斷修改完善。這是一項(xiàng)只有開始，沒有結(jié)束的工作。