From:中国电子科技集团公司第 10 研究所
陈正浩
昨天,在微信“元器件技术应用讨论群”署名“老祁”的朋友在发表了一篇题为《片式元件的可靠性筛选测试必须注意的问题》的论文,写得很好。文中指出了当前相关元器件使用方在所谓“二次筛选”中存在的问题,非常中肯和符合实际;文中提出: “关于实验和检验的规定合理性,ISO的规范可以作为最权威客观的标准没有任何问题, 在 ISO9001 中明确规定:常规的检验和实验方法不能导致产品的可靠性受到潜在的破坏。因此常规的检验方法和进行考验可靠性的破坏性实验方法必须严格区分” 。
文中还指出: “很多院所都有规定, 即使是质量等级很高的国军标产品。在使用前都必须再继续二次筛选;此规定在几十年前,由于当时国内电子元件生产水平与国外差距过大时可能是个提高可靠性的好方法,经过几十年的改革开放,国内的电子元件的生产水平与国外的“差距”已经很小,有些按照技术协议生产的产品的技术水平实际上与国外比一点都不差;因此如果还非要进行二次筛选,建议你们把此工作放到专业生产厂家做,因为他们具有更先进的设备和更完善的质量保证手段,您们进行严格的下厂验收就可以了。 ”对作者的上述观点和意见,笔者基本上是认同的。
用户单位对元器件在使用前进行 100%二次筛选的做法源于几十年前航天产品;即所谓“不筛选不装机” , “不搪锡不装机” 。这两个“不”在当时,尤其是在以通孔插装元器件为主要特色的电子装联的第一代、第二代和第三代(即电子管时代、晶体管时代和 DIP 时代)应该说是正确的和基本上是有效的,也就是说在九十年代中期以前是行之有效的。
然而, 片式元器件的出现, 尤其是以 BGA、 CSP、 QFN 和 CCGA、 LGA等 BTC 器件高密度器件和微小型元件的大量应用,作为整机科研院所和整
机厂,无论是“二次筛选”或“二次搪锡”在实际操作中不仅不可能而且有害无益,也给工艺人员带来了无穷的烦恼,实际上产品的可靠性不是由于筛选而提高,而是降低了!
下面笔者就“不筛选不装机” , “不搪锡不装机”与元器件群的朋友谈谈自己个人的一些不成熟的看法, 目的是想得到元器件行业专家们的帮助 。
一. . 关于片式元器件的 “ 二次 筛选 ”
1. 静电敏感器件使用上的错误案例
正如祁怀荣在《片式元件的可靠性筛选测试必须注意的问题》一文中所说: “所有的电子元件,特别是有极性的元件在生产过程和包装及使用时,都有极为严格的防静电要求,因此,在生产过程和使用机器自动化贴装前都不容许使用手接触。而且不能破坏防静电包装. 但我们的很多部门的质量保证大纲上却明确要求,使用者在拿到产品后必须进行二次筛选. 进行二次筛选时,首先必须破坏专业厂家的防静电包装,然后把这些娇贵的小家伙随意散置,再靠手工去放到某种该死的所谓工状上进行再次测试或实验” 。
这个情况也有案例:负责某产品的某电路副总设计师反映,说电装工人在装配焊接某航天产品印制电路板时把 2 只单价 6500 元的来自不易进口408 脚 QFP 译码器损坏了,事情直接反映到主管工艺的副所长哪里,主管工艺的副所长认定是焊接温度过高或静电损坏了这 2 只 408 脚 QFP。
该电装车间已经全面实行静电防护措施,电装工人焊接芯片时采取了全部静电防护措施;而电装工人使用的电烙铁也是温度恒定的防静电智能型电烙铁,焊接温度设置在 245℃ ± 5℃,并完成了焊接温度的验证,通过了新时代公司的认证。也就是说,电装车间不具备损坏芯片的条件。
那么,问题出在哪里呢?
工艺人员向负责该产品的电路设计师取来了408脚QFP的使用说明书,才恍然大悟:原来该片式集成电路(408 脚 QFP)有着严格的防静电要求,制造商在产品的使用说明上明确规定了对该片式集成电路的保管使用和装配要求:“器件包装采用防静电密封抽真空防潮包装;器件开封后 168 小时内装配完毕,如不能在规定时间内装配完毕,必须进行烘干处理(125℃,24 小时或 40℃,192 小时) ;该片式集成电路“是静电敏感器件,禁止用手及金属器皿相碰,焊接是必须采取防静电措施,要用木夹子”。
厂家对上述器件的保管使用和装配要求实际上限制了筛选的进行。
但我们的电路设计师常常犯的错误是只顾器件的电气性能,而不管器件的组装工艺要求。
例如:尽管所有的片式元器件的使用单位几乎都不具备对这些片式元器件老化后进行测试的条件(包括设备和技术) ,但鉴于军方的要求,质量管理部门仍然对这些片式元器件进行 100%的元器件级的筛选,其结果是不但没有达到筛选的目的,相反由于元器件老化,元器件引线及焊端严重氧化,可焊性下降,虚焊的几率大大增加,导致产品可靠性严重下降。
……
未完待续!

