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首頁晶振技術(shù)技術(shù)資料 常溫產(chǎn)品特性和產(chǎn)品的溫度特性及可靠性

常溫產(chǎn)品特性和產(chǎn)品的溫度特性及可靠性

來源:http://m.goapplyonline.com 作者:zhaoxiankh 2014年07月19
一、常溫產(chǎn)品特性:
常溫產(chǎn)品特性有時也稱為室溫產(chǎn)品特性,一般是指產(chǎn)品在環(huán)境溫度為25℃,相對濕度為50%左右時所測量出來的電性能參數(shù),主要是頻率,電阻,激勵功率相關(guān)性及電容比等指標(biāo)。
1.1、常溫下產(chǎn)品的頻率主要是觀察其穩(wěn)定性與一致性。穩(wěn)定性是相對于單個產(chǎn)品而言,一方面要求產(chǎn)品在測試儀上重復(fù)測試時,頻率變化量要小,好產(chǎn)品頻率變化量可以小于±0.5ppm,與產(chǎn)品頻率高低及TS大小有關(guān),一般情況下,頻率越高變化量越大,TS越大變化量越大,測量指標(biāo)一般是FL,若是FR則不存在TS的問題;另一方面要求產(chǎn)品在電路中工作時不出現(xiàn)頻率漂移,也就是說產(chǎn)品頻率不要跑到幾百甚至幾千ppm去,一般情況下只有高頻(27M以上)產(chǎn)品才會有這個問題,尤其是3RD產(chǎn)品。
如果頻率不穩(wěn)定,偏移的幅度上百ppm或同時伴有C0偏小現(xiàn)象,應(yīng)考慮膠點(diǎn)是否松動。
1.2、對于一條相對成熟的生產(chǎn)線來說,產(chǎn)品在常溫下的頻率穩(wěn)定性一般不會出現(xiàn)問題,比較常見的是產(chǎn)品的一致性(散差),尤其是高頻的小公差產(chǎn)品一致性往往不如人意。一致性考慮是多個產(chǎn)品的頻率公差,在測試系統(tǒng)中,觀察FL的正態(tài)分布圖可以很直觀的了解產(chǎn)品的一致,也可以使用儀器測試系統(tǒng)中的CPK計(jì)算功能,通過CPK來衡量產(chǎn)品的一致性。
因烤膠時間或溫度不正確也會造成頻率散差大,只是出現(xiàn)的概率較小,芯片原因造成頻率散差大一
般在微調(diào)工序就能反映出來。為比較及時的了解頻率的一致性,應(yīng)在封焊工序增加一個抽檢工站,
以考查微調(diào)封焊后狀況,尤其能較早發(fā)現(xiàn)微調(diào)范圍或微調(diào)人員的個體差異。分析原因時一定要考慮
各批次產(chǎn)品在制程中流動的時間是否大致相同,且越短越好,這一點(diǎn)對于產(chǎn)品的DLD特性也影響很
大。
1.3、常溫電阻特性主要是中心值與穩(wěn)定性。電阻中心值與控制上限的距離與產(chǎn)品的合格率息息相關(guān),在測試系統(tǒng)中可以用平均值代替中心值,一般要求產(chǎn)品平均值是控制上限的50%左右。做制程改善時重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)膠與污染。
芯片不良在電阻大這一不良項(xiàng)中出現(xiàn)次數(shù)會比較多,特別是新的芯片供貨商或開發(fā)新頻點(diǎn)時。
1.4、通常產(chǎn)品在常溫下的電阻要比頻率更穩(wěn)定,其變化量更容易控制在±0.5Ω以內(nèi),一般只有高頻產(chǎn)品或3RD產(chǎn)品會出現(xiàn)此類問題,如果產(chǎn)品有此類現(xiàn)象往往歸在可靠性中分析。
1.5、激勵功率相關(guān)性主要是考察產(chǎn)品在不同激勵功率下的頻率或電阻及其變化量,目前SMD產(chǎn)品設(shè)定的最小激勵功率一般是0.01uW,最大激勵功率一般是200 uW,20M以上的優(yōu)良產(chǎn)品DLD2和FDLD應(yīng)小于1,12M左右的低頻產(chǎn)品DLD2特性稍差,但其中心值也應(yīng)低于8Ω。產(chǎn)品DLD出問題時的分析圖請參照產(chǎn)品電阻大的分析圖,但有一點(diǎn)應(yīng)特別引起重視—產(chǎn)品封焊前在制程中的流動速度越快越好,各工序產(chǎn)出應(yīng)盡量平衡,減少物料在各工序等待時間。
DLD2:電阻激勵功率相關(guān)性(RRMAX — RRMIN)。單位:歐姆Ω
RLD2:激勵功率范圍內(nèi)的最大電阻。
FDLD:頻率激勵功率相關(guān)性(FLMAX ——FL MIN)
DELF(FLR):串并聯(lián)間隔(FL—Fr)
DLDH2:不同激勵功率下的電阻遲滯(同一激勵功率點(diǎn)前后兩次測試的ESR最大差值)。
二、產(chǎn)品的溫度特性:
產(chǎn)品的溫度特性是指產(chǎn)品在不同溫度下的電性能變化情況,優(yōu)良產(chǎn)品的溫度特性呈光滑的三次曲線(AT切)或二次曲線(BT切),與理論曲線非常相似。主要影響因素是芯片的切型與切割角度,在石英芯片這一節(jié)中已有相關(guān)介紹,另外芯片加工過程的平面度(高頻)和修邊情況(低頻)也會影響產(chǎn)品的溫度特性。制程中芯片污染,電極偏位等也會對產(chǎn)品的溫度特性造成影響。
三、產(chǎn)品的可靠性(信賴性):
產(chǎn)品的可靠性可以通俗的理解為:產(chǎn)品生產(chǎn)完成后,不會因常規(guī)的搬運(yùn),儲存而使其性能受影響,不會因客戶的焊接,清洗和封裝等各種使用條件而影響性能。產(chǎn)品的可靠性可以通過各種可靠性試驗(yàn)來衡量,目前常見的可靠性試驗(yàn)有:
高溫儲存試驗(yàn) 125℃±10℃;1000H±24H
溫度循環(huán)試驗(yàn) T1 = -55℃±10℃  T2= 125℃±10℃;循環(huán)次數(shù)10次。(溫度轉(zhuǎn)換約30分鐘)
溫度沖擊試驗(yàn) T1 = -55℃±10℃  T2= 125℃±10℃;循環(huán)次數(shù)10次。(溫度轉(zhuǎn)換時間5秒)
恒溫恒濕試驗(yàn)  TC 85±10℃ H 85% ;1000H±24H
可焊性(焊錫)試驗(yàn) 230±10℃;3 s
耐焊接試驗(yàn) 260±10℃;10 s 
跌落試驗(yàn) 75 cm;3 次。
振動試驗(yàn) 頻率10 Hz — 2000 Hz;振幅 1.5 mm;每方向 40 分鐘。
老化率試驗(yàn) TC 85±10℃;300 H
壽命試驗(yàn)(MTBF);85℃or125℃;1000H;利用公式及失效產(chǎn)品數(shù)計(jì)算出產(chǎn)品模擬壽命。
  在以上十項(xiàng)試驗(yàn)中,恒溫恒濕試驗(yàn)主要考察產(chǎn)品儲存時會不會出現(xiàn)外觀變異,是否會影響焊接,
可焊性(焊錫)試驗(yàn)主要考察產(chǎn)品在客戶端使用時能否順利焊接到電路板上,只要原材料不出問
題,產(chǎn)品在制程中不嚴(yán)重超溫,無嚴(yán)重污染就不會有問題。
其余試驗(yàn)主要是通過對比試驗(yàn)前后產(chǎn)品的電性能變化情況來衡量產(chǎn)品的可靠性,其中高溫儲存試驗(yàn),老化率試驗(yàn)和壽命試驗(yàn)考察產(chǎn)品的儲存條件與儲存時間;溫度循環(huán)試驗(yàn)和溫度沖擊試驗(yàn)考察產(chǎn)品在客戶端使用時對溫度變化的耐受情況。產(chǎn)品在制程中無明顯污染,銀層牢固,封焊時露點(diǎn)符合要求,檢漏無漏氣就能滿足要求。
跌落試驗(yàn)考察產(chǎn)品受機(jī)械力沖擊時的耐受情況,跌落試驗(yàn)不合格應(yīng)分兩各情況來處理,一是芯片破裂造成不良(高頻),應(yīng)檢查導(dǎo)電膠選用是否正確(較柔),底膠是否足夠,芯片在搭載時是否過低;另一各情況是脫膠,或稱膠點(diǎn)松動,應(yīng)檢查烤膠工藝是否有問題,芯片上下膠量是否足夠,上下膠連接處膠量是否飽滿。

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