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GJB 548B-2005 微電子器件試驗(yàn)方法和程序
點(diǎn)擊次數(shù):3235 發(fā)布時(shí)間:2014-10-29
GJB 548B-2005 代替 GJB 548A-1996
中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)
微電子器件試驗(yàn)方法和程序
Test methods and procedures for microelectronic device
方法 1009.2 鹽霧(鹽汽)
1 目的
本試驗(yàn)是為了模擬海邊空氣對(duì)器件影響的一個(gè)加速的腐蝕試驗(yàn)
1.1 術(shù)語和定義
1.1.1 腐蝕 corrosion
指涂層和(或)底金屬由于化學(xué)或電化學(xué)的作用而逐漸地?fù)p壞
1.1.2 腐蝕部位 corrosion site
指涂層和(或)底金屬被腐蝕的部位,即腐蝕位置
1.1.3 腐蝕生成物(淀積物) corrosion product(dcposit)
指腐蝕作用的結(jié)果(即銹或氧化鐵、氧化鎳、氧化錫等)。腐蝕生成物可能在原來腐蝕部位,或者由于鹽液的流
動(dòng)或蔓延而覆蓋非腐蝕區(qū)域。
1.1.4 腐蝕色斑 corrosion stain
腐蝕色斑是由腐蝕產(chǎn)生的半透明沉淀物。
1.1.5 氣泡 blister
指涂層和底金屬之間的局部突起和分離
1.1.6 針孔 pinhole
指涂層中產(chǎn)生的小孔,它是*貫穿涂層的一種缺陷。
1.1.7 凹坑 pitting
指涂層和(或)底金屬的局部腐蝕,在某一點(diǎn)或小區(qū)域形成空洞
1.1.8 起皮 flaking
指局部涂層分離,而使底金屬顯露
2 設(shè)備
鹽霧試驗(yàn)所用設(shè)備應(yīng)包括:
a) 帶有支撐器件夾具的試驗(yàn)箱。該箱及其附件應(yīng)彩不會(huì)與鹽霧發(fā)生作用的材料(玻璃、塑料等)制造。在試驗(yàn)
箱內(nèi),與試驗(yàn)樣品接觸的所有零件,應(yīng)當(dāng)用不產(chǎn)生電解腐蝕的材料制造。該箱應(yīng)適當(dāng)通風(fēng),以防止產(chǎn)生“高壓”
,并保持鹽霧的均勻分布;
b) 能適當(dāng)?shù)胤乐怪車h(huán)境條件對(duì)鹽溶液容器的影響。如需要,為了進(jìn)行長時(shí)間試驗(yàn),可采用符合試驗(yàn)條件C和D(
見3.2)要求的備用鹽溶液容器;
c) 使鹽液霧化的手段,包括合適的噴嘴和壓縮空氣或者由20%氧、80%氮組成的混合氣體(應(yīng)防止諸如油和灰塵
等雜質(zhì)隨氣體進(jìn)入霧化器中);
d) 試驗(yàn)箱應(yīng)能加熱和控制
e) 在高于試驗(yàn)箱溫度的某溫度下,使空氣潮濕的手段;
f) 空氣或惰性氣體于燥器;
g) 1倍~3倍、10倍~20倍和30倍~60倍的放大鏡。
3 程序
3.1 試驗(yàn)箱的維護(hù)和初始處理
試驗(yàn)箱的清洗是為了保證把會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生不良影響的所有物質(zhì)清除出試驗(yàn)箱。使試驗(yàn)箱工作在(35±3)℃
,用去離子水或蒸餾水進(jìn)行必要的清洗。每當(dāng)容器里的鹽溶液用完時(shí),就應(yīng)當(dāng)清洗試驗(yàn)箱。某些試驗(yàn)可能在清洗
之前進(jìn)行,這取決于盛鹽溶液的容器的大小和所規(guī)定的試驗(yàn)條件(見3.2)。當(dāng)需要做長時(shí)間試驗(yàn)(見3.2的試驗(yàn)
條件C和D)時(shí),盛鹽溶液的容器可采用備用的容器來補(bǔ)充,以便試驗(yàn)不中斷。清洗后,試驗(yàn)箱開始工作時(shí),鹽溶
液應(yīng)補(bǔ)滿該容器,并且應(yīng)對(duì)試驗(yàn)箱進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂疲蛊錅囟确€(wěn)定(見3.1.4)。如果試驗(yàn)箱中斷工作超過一個(gè)
星期,即使還留有鹽溶液,也應(yīng)廢棄。而且試驗(yàn)箱在重新開始工作之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗。如果鹽溶液的pH值和濃度
保持在3.1.1中規(guī)定的范圍之內(nèi),允許試驗(yàn)箱不連續(xù)工作。
3.1.1 鹽溶液
為了達(dá)到3.1.4所要求的淀積速率,鹽溶液的濃度應(yīng)為0.5%~3.0%(重量百分比)的去離子水或蒸餾水溶液。所用
的鹽應(yīng)為氯化鈉,其*的質(zhì)量百分比不得多于0.1%,且總雜質(zhì)的質(zhì)量百分比不得多于0.3%。在(35±3)℃
下測(cè)量時(shí),鹽溶液的pH值應(yīng)在6.5~7.2 之間。只能用化學(xué)純的鹽酸或氫氧化鈉(稀溶液)來調(diào)整pH值。
3.1.2 引線的預(yù)處理
除另有規(guī)定外,試驗(yàn)樣品不應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)有要求時(shí)(見4c),樣品進(jìn)行試驗(yàn)之前,器件引線應(yīng)按方法2004試
驗(yàn)條件B1的要求,承受彎曲應(yīng)力的初始處理。如果進(jìn)行試驗(yàn)的樣品已經(jīng)作為其他試驗(yàn)的一部分進(jìn)行過所要求的初
始處理,那么,其引線無需重新彎曲。
3.1.3 試驗(yàn)樣品的安置
樣品應(yīng)按下述方位安置在固定的夾具上(有機(jī)玻璃棒、尼龍或玻璃纖維篩、尼龍繩等)。樣品應(yīng)這樣安置,使它
們彼此不接觸,彼此不遮擋,能自由地接受鹽霧作用,腐蝕生成物和凝聚物不會(huì)從一個(gè)樣品落到另一個(gè)樣品上。
a) 引線固定于封裝側(cè)面或引線從封裝側(cè)面引出的雙列封裝(例:側(cè)面纖焊雙列封裝和陶瓷玻璃熔封雙列封裝)
:蓋面向上,偏離垂直方向15°~45°。將有引線的一個(gè)封裝側(cè)面向上,偏離垂直方向大于或等于15°(見圖Ia)
)
b) 引線固定于封裝底部(與蓋板相對(duì)的那一面)或引線從底部引出的封裝(例如金屬圓形封裝,金屬平板封裝
):蓋板偏離垂直方向15°~45°。試驗(yàn)時(shí)一半樣品應(yīng)蓋面向上;剩下一半,引線向上(見圖1b)
c) 引線固定于封裝某一面或從某一面引出,且與蓋板平行的封裝(例如扁平封裝):蓋板偏離垂直方向15°~45
°將有引線的封裝面向上,且偏離垂直方向或等于15°。對(duì)金屬殼封裝,試驗(yàn)時(shí)一半樣品封帽向上。剩下的樣品
外殼向上。其他封裝都應(yīng)蓋板向上做試驗(yàn)(見圖1c)。
d) 無引線或有引線片式載體:蓋板偏離垂直方向15°~45°,試驗(yàn)時(shí)一半樣品蓋板向上,剩余的樣品蓋板向下(
見圖1d)
注1:對(duì)于要求進(jìn)行兩種取向的試驗(yàn),應(yīng)把規(guī)定的樣品數(shù)分成兩等份(或盡可能接近一半)。在所有的情況下,
對(duì)所有的封裝表面按3.4進(jìn)行試驗(yàn)后的檢查。
注2:對(duì)開有窗口的紫外線可擦器件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),要采取保護(hù)措施,以防止光感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生電解作用。
3.1.4 試驗(yàn)箱的控制
按照第3章的要求對(duì)試驗(yàn)箱進(jìn)行處理之后,具有溫度至少35℃的鹽霧在規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)(見3.2)流過試驗(yàn)箱。
試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度應(yīng)保持在(35±3)℃。鹽霧的濃度和速度應(yīng)調(diào)節(jié)到使得鹽在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的淀積速率在(20~50)
g/(m2·d)之間。鹽的淀積速率可以用體積的、重要的或其他方法來測(cè)定(由用戶任意選擇)。在試驗(yàn)箱底部收
集的鹽液應(yīng)廢棄。
3.2 試驗(yàn)時(shí)間
應(yīng)從下列試驗(yàn)條件中規(guī)定試驗(yàn)的zui短時(shí)間。除另有規(guī)定外,應(yīng)采用試驗(yàn)條件A
3.3樣品檢驗(yàn)的準(zhǔn)備工作
完成試驗(yàn)后,試驗(yàn)樣品應(yīng)立即用自由流動(dòng)的去離子水(水溫不得超過38℃)至少?zèng)_洗5min,以便除去樣品表面沉
淀的鹽。而后樣品用空氣或惰性氣體吹干,進(jìn)行下述檢查。
表1 試驗(yàn)條件
試驗(yàn)條件 試驗(yàn)時(shí)間h
A 24
B 48
C 96
D 240
3.4 失效判據(jù)
除3.4.1 b)和3.4.1 c)另有規(guī)定外,所有檢查都應(yīng)在放大10倍~20倍的情況下進(jìn)行。
注1:腐蝕色斑不應(yīng)認(rèn)為是3.4.1a)中所指的缺陷
注2: 由引線腐蝕產(chǎn)生的淀積在引線以外部位的腐蝕生成物,不應(yīng)認(rèn)為是3.4.1a)中所指的缺陷。
注3:引線端頭的腐蝕和由此腐蝕產(chǎn)生的腐蝕生成物,不應(yīng)判為不合格。
注4:若由于幾何形狀尺寸或設(shè)計(jì)(例如針柵陣列封裝的引線底部或陶瓷雙列封裝的釬焊部分)不能按3.4.1b(
作進(jìn)一步試驗(yàn)的引線,應(yīng)根據(jù)3.4.1a)失效判據(jù)進(jìn)行判定。
3.4.1 帶有表面鍍涂的產(chǎn)品
器件出現(xiàn)以下情況則不能接收:
a) 腐蝕缺陷面積超過除引線外的任何封裝零件(例如蓋板、管帽或外殼)鍍涂或底金屬面積的5%。在測(cè)量中要
計(jì)入的腐蝕缺陷有:凹坑、氣泡、起皮和腐蝕生成物。腐蝕缺陷面積由以下方法確定:用已知缺陷面積的卡片或
照片(見圖2)進(jìn)行比較,用網(wǎng)格或類似的測(cè)量器具或鏡像分析儀直接測(cè)量。
b) 引線缺損、斷裂或部分分離。此外,若引線出現(xiàn)針孔、凹坑、氣泡、起皮、腐蝕生成物*跨越引線,或玻
璃封裝中出現(xiàn)針孔、凹坑、氣泡、起皮、腐蝕生成或腐蝕色斑的引線,應(yīng)進(jìn)一步做如下試驗(yàn):在引線缺陷處彎曲
90°,使拉伸應(yīng)力加到缺陷處。若出現(xiàn)引線的斷裂或底層金屬的破裂面超過引線橫截面積的50%,應(yīng)拒收。若有
多處出現(xiàn)缺陷,應(yīng)在腐蝕zui嚴(yán)重處進(jìn)行彎曲。對(duì)10根以上引線出現(xiàn)缺陷的封裝,只需對(duì)zui多10根腐蝕zui嚴(yán)重引線
進(jìn)行彎曲。應(yīng)放大30倍~60倍進(jìn)行破裂情況檢查。
c) 規(guī)定標(biāo)志的一部分脫落、褪色、弄臟、模糊或不可辨認(rèn)。該檢查應(yīng)在室內(nèi)正常照明下放大1倍~3倍進(jìn)行。
3.4.2 封裝元件
作為來料檢查,在封裝裝配之前,對(duì)封裝元件或部分組裝的封裝殼體進(jìn)行本試驗(yàn),或作為一種選擇性的質(zhì)量控
制在完成封裝之前進(jìn)行本試驗(yàn),或作為一種要求的試驗(yàn)(見4d)時(shí),呈現(xiàn)下列現(xiàn)象的元件不得接收:
a) 腐蝕缺陷面積超過蓋板鍍涂面積或底金屬面積的1.0%,或超過除引線以外其他任何封裝零件(例如外殼)鍍
涂面積或底金屬面積的2.5%。器件制造完成后不會(huì)暴露于周圍環(huán)境的鍍涂或底金屬層上的腐蝕不必考慮。應(yīng)根據(jù)
3.4.1a)程序進(jìn)行本條檢查。
b) 其引線鍍涂根據(jù)3.4.1b)應(yīng)被拒收的引線
4 說明
有關(guān)的訂購文件應(yīng)規(guī)定以下內(nèi)容:
a) 試驗(yàn)時(shí)間(若不是試驗(yàn)條件A)(見3.2)
b) 試驗(yàn)后的測(cè)量和檢查(除目檢外)(見3.4)
c) 預(yù)處理的要求(若需要)和程序(若不按3.1.2的規(guī)定)
d) 封裝元件的來料檢查或部分組裝的封裝殼體檢查的要求(見3.4.2)(需要時(shí))。