一種高可靠晶體管結構分析方法與流程

本發明屬于晶體管可靠性驗證技術領域，具體涉及一種高可靠晶體管結構分析方法。

背景技術：
元器件的固有可靠性是由元器件的設計結構和生產控制所決定的，因此元器件的結構中包含這許多重要的可靠性信息：如結構設計可靠性、工藝選擇合理性等。如果結構設計不合理或工藝控制存在缺陷，就會導致元器件的固有可靠性的下降，如果這些固有可靠性的下降是在使用階段發現的，就會給問題的工程處理造成很大的難度，嚴重時甚至會造成經濟或進度上的重大損失；在這種需求的導引下，我們需要元器件的結構分析。結構分析，也叫做可靠性結構分析，是一種評估制造商和確定元器件內部是否存在潛在的失效機制的方法，結構分析是通過一系列的試驗對被篩選用的電子元器件的結構進行深入細致的分析，以確定元器件的結構是否滿足可靠性或特定的工程要求。應用于航天型號的元器件必須具有較高的可靠性，高可靠的晶體管一般經歷過熱力電等一系列的可靠性保證試驗，但其結構設計、工藝或結構是否滿足型號的需求仍然需要進行可靠性評價，發現潛在的可靠性風險，分析潛在的失效模式和機理。國內外的航天型號項目在研制和發射過程中，均出現過由于元器件的設計、結構或工藝不合理而導致的失效，造成巨大的經濟損失。因此，對于高可靠的晶體管，在其選用之前，必須對其設計、結構、工藝和材料進行分析考核。現有的結構分析方法并沒有具體針對高可靠晶體管，而且針對已分解的結構單元和辨識的分析要素，并未給出具體的試驗項目。

技術實現要素：
針對上述現有技術，本發明是提供一種高可靠晶體管結構分析方法，用以克服原有試驗方法分析應用性和可操作性不足的缺點。。為了解決上述技術問題，本發明一種高可靠晶體管結構分析方法該方法包括以下步驟：步驟一、將高可靠晶體管分解成5類結構類別，分別是形態、封裝、內部互聯、內部環境和芯片，5類結構類別分解成結構單元；其中：(1)高可靠晶體管形態結構類別的結構單元為：標識、外形尺寸和重量；(2)高可靠晶體管封裝結構類別的結構單元為：外引線、底座、管帽、外引線-底座連接界面、管帽-底座連接界面；(3)高可靠晶體管內部互聯結構類別的結構單元為：內引線和鍵合；(4)高可靠晶體管內部環境結構類別的結構單元為：內部氣氛和內部多余物；(5)高可靠晶體管芯片結構類別的結構單元為：芯片安裝和芯片結構；步驟二、(1)對標識結構單元的完整性、工藝和清晰度結構要素，外引線結構單元的表面處理結構要素，底座結構單元的表面處理和結構外形結構要素，管帽結構單元的表面處理和外形結構要素，以及管帽-底座連接界面結構單元的封接工藝和封接環表面處理結構要素進行外部目檢評價；(2)對外形尺寸結構單元的尺寸結構要素和重量結構單元的重量結構要素，管帽結構單元的外形結構要素，以及內引線結構單元的引線尺寸結構要素進行測量評價；(3)對管帽-底座連接界面結構單元的封接工藝結構要素，內引線結構單元的引線弧度結構要素，內部多余物結構單元的內部多余物結構要素以及芯片安裝結構單元的安裝工藝及質量結構要素進行X射線照相評價；(4)對外引線結構單元的表面處理結構要素，底座結構單元的表面處理結構要素，管帽結構單元的表面處理結構要素，以及管帽-底座連接界面結構單元的封接環表面處理結構要素進行X射線熒光測試評價；步驟三、判斷標識結構單元的打標工藝，如果是油墨打標工藝，則對標識結構單元的牢固度結構要素進行耐油劑試驗評價，然后將樣品高可靠晶體管分為A、B、C三組，分別繼續后續評價步驟；如果是激光打標工藝，則將樣品高可靠晶體管分為A、B、C三組，分別繼續后續評價步驟；步驟四、(1)對A組樣品的外引線-底座連接界面結構單元的安裝強度結構要素，管帽-底座連接界面結構單元的封接環表面處理結構要素進行熱沖擊評價；(2)對A組樣品的內部多余物結構單元的內部多余物結構要素進行PIND評價；(3)對A組樣品的芯片安裝結構單元的安裝工藝及質量結構要素進行恒定加速度評價；(4)對A組樣品的內引線結構單元的引線間距結構要素，芯片安裝結構單元的安裝工藝及質量結構要素進行隨機振動評價；步驟五、(1)將A組樣品分為A1、A2、A3三組，分別對外引線-底座連接界面結構單元的安裝強度結構要素進行引出端強度試驗，外引線結構單元的表面處理結構要素進行引線涂覆附著力試驗，以及外引線結構單元的引線材料結構要素進行引線疲勞試驗；(2)對A組樣品的管帽-底座連接界面結構單元的封接環表面處理結構要素進行密封試驗評價；(3)對A組樣品的外引線結構單元的表面處理結構要素，底座結構單元的表面處理結構要素，及管帽結構單元的表面處理結構要素進行耐濕試驗評價；(4)對A組樣品的內部氣氛結構單元的氣體成分及含量結構要素進行內部水汽含量評價；步驟六、對B組樣品的外引線結構單元的可焊性結構要素進行可焊性試驗評價；步驟七、(1)對C組樣品的激光打標的標識結構單元的牢固性結構要素，外引線結構單元的表面處理結構要素，底座結構單元的表面處理結構要素，管帽結構單元的表面處理結構要素，管帽-底座連接界面結構單元的封接環表面處理結構要素進行鹽氣試驗評價；(2)對C組樣品的內部氣氛結構單元的氣體成分及含量結構要素進行露點試驗評價；步驟八、對A、B、C三組樣品的底座結構單元的表面處理結構要素，底座結構單元的結構外形結構要素，管帽結構單元的表面處理結構要素，管帽結構單元的外形結構要素，外引...