本文探讨了塑封微电路(PEM)的可靠性,强调了塑封技术在重量、尺寸、成本和实用性方面的优势,并介绍了塑封器件在军用领域的应用限制以及可靠性提升的历程。
1. 前言
塑封微电路自1950年代初出现以来,因其轻便、小巧、成本效益高而受到青睐。与传统的陶瓷封装相比,塑封器件在重量上减轻约一半,尺寸更小,如SOP和TSOP等小型封装只适用于塑封技术,而且价格更为低廉。尽管如此,早期塑封器件因不气密等可靠性问题,被许多军用系统排除在外。
2. 塑封器件可靠性评估
2.1 概述
美国军事部门对塑封微电路的可靠性进行了长期监测。例如,TI公司通过加速寿命试验研究了塑封器件的存储寿命,而NSWC部门对此进行了长达25年的研究。
2.2 失效模式和失效机理
失效模式包括但不限于封装材料的老化、密封不严导致的湿气侵入、热应力造成的内部元件损伤等。失效机理可能涉及化学反应、机械应力和环境因素的影响。
3. 提高塑封器件可靠性的措施
3.1 提高固有可靠性
这包括改进封装材料、优化制造工艺、强化封装结构以增强密封性能,以及使用更稳定的电子元件。
3.2 提高使用可靠性
通过严格的测试标准,如MIL-STD-883中的1034方法(染色渗透试验),确保塑封器件在实际使用环境下的耐潮能力。此外,制定合适的存储和操作条件,以延长器件的使用寿命。
4. 塑封微电路质量评定方案
质量评定涉及全面的质量控制流程,包括材料检验、生产过程监控、成品测试以及长期稳定性评估。
5. 塑封微电路使用和储存
正确使用和储存塑封器件至关重要,应遵循制造商提供的指导,避免极端温度和湿度条件,以减少潜在的可靠性风险。
6. 美国对塑封微电路“军用”的一些不同看法
随着塑封器件可靠性的提升,美国军事标准逐渐放宽了对其使用的限制,MIL-STD-883和MIL-STD-1580等标准的更新反映了这一变化。
7. 结语
塑封微电路的可靠性已经显著提高,这使得它们在军用领域中的应用变得越来越广泛,同时保持了其在商业领域的竞争优势。
塑封微电路的可靠性经过不断的技术进步和严格的质量控制得到了显著提升,使得它们在各种应用中,包括军用系统,都能展现出优异的性能和耐用性。随着标准的更新和测试方法的完善,塑封器件的未来将更加广阔。