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发表于:2008-02-25 10:27:00
楼主
 

MIL-STD-883仍然是集成电路可靠性升级的最好依据

    以前,MIL-STD-883一直是满足高可靠性应用的通用标准,但是随着COTS的推广,采用军用规范开始减少,很多军用和航空项目开始转向用提高商用元器件等级的方法来满足专用需求。
    成功提高IC等级(现在也称做向上筛选)的关键在于明确应用的准确需求。还有一个重要的问题就是,了解预期供货商在元器件级高可靠性方面的传统情况,最好选择一个在其设计和生产过程以MIL-STD-883为基础的厂商。目前很多IC厂商都在过程流程中都采用了MIL-STD-883的部分规范。
    在评价IC供货商时,可靠性历史、可靠的技术基础和设计实践是理想的选择出发点。然后再根据详细的内容来选择供货商,如最优的过程技术可用性、在复杂数据收集和保持所支持的生产过程中合适的检查和测试技术。
    为什么选择MIL-STD-883
    采购方对对抗环境和任务关键条件下应用的COTS IC坚持要求商用等级IC产品有更严格的生产技术、流程和资格,从而拉动了为适应军用要求进行的非破坏性试验,来克服早期半导体中出现失效。
    除了非破坏性试验,其他由MIL-STD-883引出的试验和程序也在商用实践中找到了相应的应用。“类似883”的试验很快成为商用IC生产流程质量审核中的可靠性检验条款。(见表1)。
    表1给出的是向供货商推荐的在认为器件适合升级之前应该对其标准的COTS IC产品所进行的生产试验、检查和程序。值得注意的是,这些最好的商业时间产品流程与MIL-STD-883过程是非常相似的。也就是说,MIL-STD-883仍然为成功实现升级提供了很好的基础。

表1 高可靠器件的MIL-STD-883组合/试验/筛选工程流程比较

高可靠器件的MIL-STD-883组合/试验/筛选工程流程比较
芯片外观检查 (二次目测,TM2010)条件B*
芯片粘着试验 (螺栓牵拉,TM2027)批次合格*
破坏性引线结合牵拉试验 (TM2011,条件D)批次合格*1
内部检查 (三次目测,TM2010)条件B*(100%)
抗溶解性 (标记不变性,TM2015) 批次合格*
温度循环 (TM1010) 10个循环,条件C
恒定加速 (离心机,TM2001) 条件D
粗细检漏 需要2
室温电试验 (商用试验) 需要*
动态内燃 (TM1015) 80hrs,150℃
室温下过内燃电试验 需要
允许缺陷百分比 (PDA,TM5004) PDA<5%总体
在-55℃和+125℃的最后电试验 需要3
室温下QA电试验 注4
外部外观检查 需要*
器件封装(存储) 需要*
A组 (组合特定批次点参数试验) 在注3温度下100%
B组 (组合特定批次试验) B等级B组试验
注: *. 表示大多数厂商对商用产品都会进行的测试;
1. 对MIL-STD-883,至少4单元/批次,10线路/单元;
2. 通常对QA样本所做的商用试验;
3. 在室温下进行的商用最后电试验;
4. 商用-0.1% AQL样本试验,MIL-STD-883所需流程;
5. 商用流程中大多数可编程产品做的模型试验。

    可靠性是任务关键应用中的关键因素
    什么样的选择会使COTS成为基于MIL-STD-883解决方案的可用替代品的可能性增加呢?采用COTS IC的趋势主要是受到了专用标准发展的推动。其他推动力还包括:
    · 改进的生产专业技能和技术使得IC可靠性得到增加;
    · 高可靠专业技能和实践向商用IC生产的转移;
    · 缩短的产品和生产过程寿命周期;
    · 再设计费用的增加;
    · 专用集成电路(ASIC)非循环工程费用极限的提高;
    但是,这些推动因素的存在仅仅是作为一个积极的因素,对某些类似于883的条款还有待于更深入详细的研究。
    无论是MIL-STD-883还是基于COTS升级的解决方案,最终还是需要供货商有很好的非间断性可靠性传统。这种历来的可靠性传



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