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破坏性物理分析是什么?DPA检测项目包括哪些?

日期:2021-07-29 15:40:00 浏览量:1191 标签: 破坏性物理分析 DPA检测

DPA检测(破坏性物理分析)(Destructive Physical Analysis)是为了验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规范的要求,按元器件的生产批次进行抽样,对样品进行解剖,以及解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。它可以判定是否有可能产生危及使用并导致严重后果的元器件批质量问题。DPA技术广泛使用与军用及民用的电子元器件,在采购检验、进货验货及生产过程中的质量监测等环节具有重要意义。

相关统计表明,电子系统的故障由于电子元器件质量原因引起的占60%,电子元器件的质量问题主要包括:镀层起皮、锈蚀,玻璃绝缘子裂纹,键合点缺陷,键合丝受损,铝受侵蚀,芯片粘结空洞,芯片缺陷,芯片沾污,钝化层缺陷,芯片金属化缺陷,存在多余物,激光调阻缺陷,包封层裂纹, 引线虚焊,引线受损, 焊点焊料不足和粘润不良, 陶瓷裂纹, 导电胶电连接断路等等, 这些均能引起元器件失效, 而这些失效来自于元器件设计、制造的缺陷,在一定外因的作用下会引起系统的质量问题,这些质量问题严重影响整机系统的可靠性水平。

破坏性物理分析是什么?DPA检测项目包括哪些?

DPA分析的对象 

覆盖所有元器件种类,常见的有集成电路、继电器及二、三极管(塑封五项、塑封七项、空封六项、空封七项、空封九项)、片式电阻器、其他类电阻、片式电容器、电解电容、其他类电容、电感和变压器、滤波器、连接器、开关、声表面波器件、晶体谐振器、晶体振荡器、其他门类。

DPA分析的目的

在元器件生产过程中以及生产后到上机前,DPA分析技术都可以被广泛使用,以检验元器件是否存在潜在的材料、工艺等方面的缺陷。具体以下几个方面:

1、确定元器件供货方设计中和工艺过程的偏差。

2、对存在缺陷的元器件提出批处理意见。

3、独立的检验、验证供货方的元器件质量。

4、可以部分的杜绝假货和伪劣产品。

DPA分析的常用标准

GJB 4027A-2006 军用电子元器件破坏性物理分析方法

GJB 548B-2005 微电子器件试验方法和程序

GJB 128A-97 半导体分立器件试验方法

GJB 360B-2009 电子及电气元件试验方法

MIL-STD-1580-2003 电子、电磁和机电产品的破坏性物理分析

MIL-STD-883H-2010 微电子器件试验方法

MIL-STD-750D 半导体分析器件试验方法

DPA分析的主要项目

外部目检 Visual Inspection 

X光检查 X-ray Inspection 

粒子噪声PIND 

物理检查Physical Check 

气密性检查Airproof Check 

内部水汽Internal Vapor Analysis 

开封Decap 

内部目检Internal Inspection 

电镜能谱SEM/EDAX 

超声波检查 C-SAM

引出端强度 Terminal strength 

拉拔力Pull Test 

切片Cross-section 

粘接强度Attachment’s strength 

钝化层完整性Integrality Inspection for Glass Passivation 

制样镜检Sampling with Microscope 

引线键合强度 bonding strength 

接触件检查Contact Check 

剪切强度测试Shear Test

DPA分析的意义及应用效果

近年来,我国对电子元器件破坏性分析的展开程度逐渐加深,其应用效果也十分明显,具体应用效果如下:

1、半导体器件质量合格率明显提升

半导体材料是现代电子产品的重要组成部分,具有极高的应用价值。但是,在实际的生产中,半导体器件的质量问题较为突出,借助电子元器件破坏性分析的运用,全面改善了半导体器件质量问题,整体提升了半导体器件的合格率,效果显著。即使在一些个别批次出现问题,也不会发生类似0键合、0拉克等的质量问题。

2、 电子元器件质量问题的造成原因发现明显

电子元器件的质量问题是影响电子元器件应用的关键,在应用电子元器件破坏性分析后,可完成对电子元器件的全面检测。通过电子元器件破坏性分析后,得到电气元器件不合格率主要以内部不合格较高,接下来是以芯片剪切不合,最后为检核强度,这三种问题,是影响电子元器件的关键问题,均可借助电子元器件破坏性分析得到,故此,需采取针对性的措施,降低其对电子元器件的干扰。

3、可为器件改进提供依据,改善整体质量

由电子元器件破坏性分析可获取详细的电子元器件质量问题因素,如上述问题研究分析的基础上,得到详细的电子元器件问题信息,电子元器件生产企业,根据这些获取的信息,可完成对电子元器件的整体改进,进而规避同类问题的发生。在电子元器件破坏性分析应用后,对提升电子元器件生产企业的效率和合格率具有积极的推进作用。

为改善电子产品合格率与维护效果,可借助电子元器件破坏性分析,解剖电子元器件,并与设计进行对比,继而得到检测结果。根据电子元器件破坏性分析可完成对电子元器件整体性能的提升,推动相关产业发展。

不同于质量一致性检验以及失效分析的事后检验,DPA分析技术以发现设计与生产加工过程的缺陷为目的,无论是在生产加工过程中还是在评价元器件的质量水平方面都可得到广泛的应用, 尤其是在生产加工过程中的监控, 对提升元器件的可靠性水平具有其它试验和检验手段无法替代的作用。

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