会计学随着整机电子系统的复杂程度与可靠性要求的提高,对元器件的可靠性要求也越来越高,要求元器件的可靠性水平达(10-8～10-9)/h,而统计表明,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(bāokuò):镀层起皮、锈蚀,玻璃绝缘子裂纹,键合点缺陷,键合点脱键,键合尾丝太长,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。这些质量问题已经严重影响了整机系统的可靠性水平,如何进一步提高元器件的可靠性水平,如何进一步提高元器件的可靠性水平，仅仅依靠传统的筛选和试验验证的手段已经不能满足整机系统的需求,也无法解决和保证生产出高可靠的元器件,下面将探讨的通过DPA分析技术在电子(diànzǐ)元器件生产过程中的应用可以有效地指导设计,改进工艺,提高元器件的可靠性水平。1DPA分析技术试验(shìyàn)项目与在元器件生产过程中的作用8.1.1DPA分析技术的基本(jīběn)试验项目2DPA分析技术在光元件生产过程(guòchéng)中的作用////DPA分析技术区别于筛选试验、质量一致性检验以及失效分析,虽然DPA分析技术的试验项目与之相类似,但筛选试验、质量一致性检验以及失效分析是事后检验的手段。DPA分析技术以发现设计与生产加工过程的缺陷为目的(mùdì),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应用,用于生产过程的监控,特别是关键工艺质量分析与监控,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。DPA分析技术主要(zhǔyào)应用于:2DPA分析技术(jìshù)的应用2.1DPA分析技术(jìshù)的应用程序具体程序如下:(1)通过DPA分析技术,寻求设计和加工工艺中存在的缺陷;(2)进行机理分析,确定与之相关的工艺参数与设计参数,这样就将DPA分析出的缺陷表征为对有关的工艺与设计控制要求;(3)通过分析与研究,进行工艺条件的优化,并进行验证试验;(4)工序能力分析,尽管采取了优化的工艺与设计,实际的工艺操作中工艺参数仍然会出现(chūxiàn)一定的分布,这时应采集足够的工艺参数,进行工序能力分析,以确定实际满足规范要求的能力;(5)为了保证能够持续、稳定的生产出高可靠的元器件,通过DPA分析技术的运用,在以上工作的基础上,进一步采用统计过程控制技术(SPC),保证生产线处于统计受控状态。2.2DPA分析(fēnxī)技术应用实例第一步,进行产品开发初始阶段的质量状态分析,发现引线键合工艺存在引线拉力不够高的现象,而且在大电流工作状态下有开路现象(xiànxiàng);第二步,分析原因,发现该型号产品的键合工艺设计引用了传统小功率产品Au-Al键合工艺,从机理上进行分析认为,Au-Al键合系统在大电流下工作或者高温的条件下会产生多种金属间化合物[3],如:Au-Al、Au4-Al、Au5-Al2、Au2-Al(白斑)、Au-Al2(紫斑)等,它们不但热膨胀系数不同,键合点表现出较大的内应力,而且电导率低,导致接触电阻变大,因而会产生大电流工作状态下的开路现象(xiànxiàng);第三步,DPA分析验证,对未出现故障的产品进行开帽分析,图1是产品的键合点扫描电镜图,发现在键合接触面出现了衍生物质,分析成分是Au-Al化合物,验证了机理分析的结论,图2是Au-Al键合化合物产生示意图,进一步进行引线拉力试验,发现引线拉力仅为0.9g,已经严重偏离了正常(zhèngcháng)的水平,而且引线直接从键合点脱落,因而可以得到结论:Au-Al键合的工艺设计不能满足新型大功率LED的实际使用要求,已经严重影响了器件的可靠性,需要更改工艺设计;/第四步,研究其它键合工艺,更改工艺设计。设计中采用了高可靠的Au-Au键合系统,以工艺能力指数为表征量,得到初期的工艺能力指数CPK值仅为0.5。为了提高工艺能力,提升CPK,以键合力作为键合工艺的优化的正交试验参考指标,分析影响键合力的主要工艺因素是:¹键合加热温度,劈刀压力,超声功率。在此基础上进行试验设计,并取得试验结果,试验情况见表2。对以上数据进行数据分析,得到最大拉力的工艺条件组合是120℃、35g、200mW;第五步,对优化的工艺条件进行CPK统计,得到经过优化后的CPK=1.5。以上DPA分析技术的运用,使得新型的大功率LED产品(chǎnpǐn)存在的可靠性问题得到了有效的解决。////////