[精品]颗粒碰撞失效分析

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1、【颗粒碰撞失效分析】摘要：木文讲述了颗粒碰撞失效的分析方法。找出了引起失效原因的町动颗粒。关键词：颗粒碰撞；可动颗粒；X•射线中图分类号：TN407文献标识码：A1引言颗粒碰撞噪声试验是用來检测集成电路、混合电路、晶体管、继电器和开关等电子元器件封装腔体里存在的自山粒子，腔体里存在的自由粒子，也即多余的可动物时，它可导致元器件失效、时好时坏,特别是整机在运动过程中更表现突出，故对产品的可靠性，尤其是航天产品，危害性极人。颗粒碰扌童噪声检测(PIND),专门用来检测腔体内部多余的可动物。试验方法是，将元器件固定在振动台上，对它施加一定的冲击和振动后，腔

2、体内的自山粒子与元器件封装壳体碰撞时激励换能器而被检测出來。2试验情况对某元器件做PIND试验，试验的结果显示失效。观察试验过程，示波器显示出大量的高频尖峰信号；扬声器发出与恒定背景噪声不同的和各种音响指示。元器件在颗粒碰撞试验屮失效，腔体内部存在多余的町动物。3失效分析的过程为了分析元器件在颗粒碰撞试验屮的失效机理，首要条件就是必须弄清楚腔体内部自山粒了为何物，才能进一步找出失效的根源。设计分析程序如下：①使用非破坏手段：用x射线照相检测腔体内部的借况。X射线照相对属于重金属的多余物仃较好的检测能力，并且可确定位置及尺寸。②使用破坏方法：直接开帽打

3、开元器件的腔体内部，通过显微镜來检査腔体内的可动颗粒，用这种方法能寻找到内部存在多余的颗粒，但存在一定风险；无法准确地判断颗粒的来源，是腔体内部原來固冇的，还冇在开帽的过程中新带人的，特别是当多余物是封帽Z焊料时。③对元器件的封盖用沙磨法使Z局部变薄，以利于刺穿元器件的盖板，刺穿的孔用胶带密封好，元器件固定在振动台上，在一定的冲击和振动作用时，腔体内可动颗粒自山移动，并逐渐粘附在胶带纸上，直到颗粒碰撞的试验结果显示没冇可动颗粒时，停止冲击和振动。在显微镜下观察胶帯I:的各种黏附物。但是值得注意的是，该方法在刺穿的过程屮也会带人新的对动颗粒。以上尝试的

4、三种试验方法都冇一些不完善的地方，所以对试验结果的分析的准确性缺乏完全可信的依据。4H由粒子的确认经过多次试验分析反复比较，得出以下的试验方法对可动颗粒的分析有较高的可行性。试验方法如K：①颗粒碰撞试验來确认元器件腔体内存在可动的多余物，然后用X射线照相，通过监示器的显示屏观察，当某位置处显示的图彖上，有不同于其它元器件的异常图像时，记录该异常点所在元器件的具体位置，并保即在该位置处的X射线和片。②取该元器件再做颗粒碰撞试验，重复做Z3次，Z后用X射线照相，通过监示器观察，当某位置显示的图彖上，冇不同于英它元器件的杲常图像点时，记录该界常点所在元器件

5、的位置，并保留在该位置处的X射线相片。③重复步骤②④比较每个元器件在3次X射线照相小所得的相片，分析发现：相片上异常点的位置冇-•直不变的、不可动颗粒；也冇位置改变的可动颗粒。⑤対有不可动颗粒的元器件开帽，在显微镜F观察开帽的腔体，注意此时观察的位置和腔体内部的不可动颗粒在相片上的位置相对应。显微锐观察的不可动颗粒为焊锡，推断可动颗粒就是焊锡。5元器件腔体内的颗粒分析对相片上的异常点对比分析发现，同一颗粒的X射线照片，有的颗粒相片的位置没有改变（图1）,有的发生改变（图2）。在X射线照相试验时，先对元器件进行了颗粒碰撞，试验过程中施加了一定的冲击和振

6、动，冲击可以使电了元器件内部颗粒松散，振动可以使松散的颗粒碰撇腔体内部，因而对元器件腔体内的可动颗粒的位置产生了影响，也就是图2所示的同一颗粒，但X射线照相后的位置发牛了改变。ffll不吋请/佇3次Xlf线頤帕的相片：52巧动败凶3次X时披頼祖的相片通过显微镜观察发现，在X射线照相中的不可动颗粒就是焊锡，并□它是在元器件腔体内管壳的金属引线上，不可动颗粒焊锡沾附着金属引线。元器件封帽时，当高温的焊锡沾到具冇可焊性的物质时（如金屈引线），成为不可动的颗粒；当沾到不具冇可焊性的物质时（如陶瓷），就成为可动颗粒。针对该元器件腔体内不可动颗粒是髙温焊锡沾人到

7、金属引线上的原因对封装完毕的元器件进行检查。通过对一些不合格元器件的外部H检，在它的外表面上也存在有不同程度的飞沾的焊锡。据此进-步可以验证，既然禹温焊锡可以飞沾到元器件的外农而，那么也有同样的几率，焊锡可能会飞沾到腔体的内部。6结论对于该元器件颗粒碰撞失效的界常分析，能明确的找出不可动颗粒，对此悄况进行试验，由不可动的颗粒对比分析得出可动颗粒。木文摘自《屯子与封装》