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采办专员必收藏,晶片封装方式

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在集成电路设计与制造过程中,封装是不可或缺的重要一环,也是半导体集成电路的最后阶段。通过把器件的核心晶粒封装在一个支撑物之内,不仅可以有效防止物理损坏及化学腐蚀,而且还提供对外连接的引脚,使芯片能更加方便的安装在电路板上。究竟集成电路封装形式有哪几种?
一、SOP小外形封装
SOP,也可以叫做SOL和DFP,是一种很常见的元器件形式。同时也是表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状。封装材料分塑料和陶瓷两种。始于70年代末期。
SOP封装的应用范围很广,除了用于存储器LSI外,还输入输出端子不超过10-40的领域里,SOP都是普及最广泛的表面贴装封装。后来,为了适应生产的需要,也逐渐派生出SOJ、SSOP、TSSOP、SOIC等一些小外形封装。
二、PGA插针网格阵列封装
PGA芯片封装形式常见于微处理器的封装,一般是将集成电路包装在瓷片内,瓷片的底部是排列成方形的插针,这些插针就可以插入获焊接到电路板上对应的插座中,非常适合于需要频繁插波的应用场合。对于同样管脚的芯片,PGA封装通常要比过去常见的双列直插封装需用面积更小。
PGA封装具有插拨操作更方便,可靠性高及可适应更高的频率的特点,早期的奔腾芯片、InTel系列CPU中的80486和Pentium、Pentium
Pro均采用这种封装形式。 三、BGA球栅阵列封装
BGA封装是从插PGA插针网格阵列改良而来,是一种将某个表面以格状排列的方式覆满引脚的封装法,在运作时即可将电子讯号从集成电路上传导至其所在的印刷电路板。在BGA封装下,在封装底部处引脚是由锡球所取代,这些锡球可以手动或透过自动化机器配置,并透过助焊剂将它们定位。
BGA封装能提供比其他如双列直插封装或四侧引脚扁平封装所容纳更多的接脚,整个装置的地步表面可作为接脚使用,比起周围限定的封装类型还能具有更短的平均导线长度,以具备更加的高速效能。
四、DIP双列直插式封装
所谓DIP双列直插式封装,是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路IC均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。
DIP封装具有以下特点: 1、 适合在PCB上穿孔焊接,操作方便。 2、
芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中的8088就采用这种封装形式,缓存和早期的内存芯片业是这种封装形式。

电子元器件是电子系统的基础部件,是能够完成预定功能且不能再分割的电路基本单元。由于电子元器件的数量、品种众多,因此它们的性能、可靠性等参数对整个电子产品的系统性能、可靠性、寿命周期等技术指标起着重要的影响。

下面介绍了10种方法,帮助OEM用X射线识别假冒元器件。

所以正确有效地选择和使用电子元器件是提高电子产品可靠性水平的一项重要工作,电子元器件的可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性主要由设计和制造工作来保证,这是元器件生产厂的任务。

1、外观一样,内部不同

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两个器件外观上可能看起来完全一样,有相同的端子、相同的标记,但里面却完全不同。X射线是能够看到一个器件内部却不会破坏器件的唯一方式。这两个3D效果图显示了同一批次的两个器件内部结构完全不同。

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2、好的、坏的、丑的

但是国内外失效分析资料表明,有近一半的元器件失效并非由于元器件的固有可靠性不高,而是由于使用者对元器件的选择不当或使用有误造成的。

必须100%检查所有器件,才能确定每一个器件都是正品。造假者通常将正品和赝品混在一个包装或一个批次中,以逃避检测。你能看出下图中哪一个是假货吗?

因此为了保证电子产品的可靠性,就必须对电子元器件的选择和应用加以严格控制。

3、与正品对比

下面我们来看一下,应该如何控制?

检查伪造品的一个好办法是将待查元器件与标准的正品元器件进行比较。从图中可以看出,同一个批次中的两个部件外观看起来不一样。为了准确比较,需要检查批号、日期代码、部件号、制造商地址、外部标记和设备的结构。

物料选型总则

4、引脚不匹配

1.所选器件遵循公司的归一化原则,在不影响功能、可靠性的前提下,尽可能少选择物料的种类。

从一个部件的引线框架和引线键合图的布局,你能够了解该部件的很多信息。当将引线键合图叠加到X射线图像时,注意检查它们是否有所不同。从下面的例子可以看出VPP和VDD引脚的差异。

2.优先选用物料编码库中”优选等级”为”A”的物料。

5、引线键合缺失

3.优选生命周期处于成长、成熟的器件。

如果从X射线图中看到引线键合缺失,表明这可能是一个假冒品,需要进一步分析来确认。但是请注意,铝线键合在X射线图中不会显示,这可能导致错误判断。

4.选择出生、下降的器件走特批流程。

6、警觉内部缺陷

5.慎选生命周期处于衰落的器件,禁止选用停产的器件。

对一个部件进行全面检查可以验证其机械完整性。例如,从下图中可以看到封装内部的引线键合球和回路。不过仅根据这一点并不能判定该器件是假冒品,但是这至少应引起警觉。

6.功率器件优先选用RjA热阻小,Tj结温更大的封装型号。

7、外部缺陷

7.禁止选用封装尺寸小于0402(含)的器件。

若一个部件有外部缺陷,说明该部件没有得到正确的处理。图中的示例显示出一个球栅阵列部件的焊球被损坏了。如果部件没有包装在原始制造商提供的托盘、封装管或卷带中,便很容易造成这类损坏。即使其它测试判定这样的部件是正品,包装不当也可能使其被误认为赝品。

8.抗ESD能力至少100V,并要求设计做防静电措施。

8、BGA气泡过多

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也有人将元器件从旧板子中取出,清理干净,然后作为新品卖出,严格地说这也许并不是假冒行为。虽然元器件是真货,但这个处理过程可能使最终产品不合标准。当造假者从板子上拔出球栅阵列器件后,需要重新上球。

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重新上球的过程很重要。器件和新焊球间的金属界面已经不像最初那样干净了。因此,翻新的BGA器件表面经常会发现气泡过多。在下图中,我们可以看到裸器件中有大量气泡,这表明该器件曾被拔出并且重新上球。

9.所选元器件MSL(潮湿敏感度等级)不能大于5级(含)。

9、引脚弯曲

10.优先选用密封真空包装的型号,MSL(潮湿敏感度等级)大于2级(含)的,必须使用密封真空包装。

如图所示,用不正确的方式存储元器件会导致引脚弯曲。X射线可以检测托盘内的元器件,因此在检查元器件真伪时无需将其从包装中取出。所用托盘有时候是尺寸错了,有时候是材料不对。在这些情况下,造假者不是用合适的材料来处理ESD,而是用成本较低的材料来替代。成本较低的替代材料可能损坏部件。

11.优先选用卷带包装、托盘包装的型号。如果是潮湿敏感等级为二级或者以上的器件,则要求盘状塑料编带包装,盘状塑料编带必须能够承受125℃的高温。

10、裸片贴装气泡过多

12.对于关键器件,至少有两个品牌的型号可以互相替代,有的还要考虑方案级替代。

电子元器件制造商投入了大量资金来保证售出产品的一致性。如果同一批次的一些元器件内部有异常的芯片贴装气泡,如图所示,那么这些元器件和整个批次的质量便值得怀疑。有可能是存储元器件的温度和湿度不适宜。

13.使用的材料要求满足抗静电、阻燃、防锈蚀、抗氧化以及安规等要求。

以上就是贤集网小编为您介绍十种常用X射线识别假冒元器件方法的相关内容,如果您有什么想法,欢迎到下方评论留言。

二、各类物料选型规则

A:芯片选型总的规则

1.有铅BGA焊球优选Sn63Pb37合金,也可选择高铅(铅含量≈85%)的SnPb合金。无铅BGA焊球选择SnAgCu合金。

2.有引线的SMD和集成电路器件,引脚线金属材料要为铜、铜合金、可阀合金、42合金材料,表面合金涂镀均匀、厚度符合相关标准(4~7.6μm),涂层不得含金属铋。锡铅引脚镀层:SnPb;无铅引脚镀层:优选:Matte-Sn、SnAgCu、Ni/Au、Ni/Pd/Au;Sn镀层:对于纯Sn镀层来讲,Sn镀层厚度≈7.6μm(电镀工艺)、或≈2.5μm(电镀后熔融工艺)、或≈5.1μm(浸锡工艺)、或≈0.5μm(化学镀工艺);阻挡层Ni:厚度≈3μm;SnCu镀层:SnCu镀层厚度≈3μm;Ni/Pd镀层:Pd镀层厚度≈0.075μm,Ni镀层厚度在3μm以上;Ni/Pd/Au镀层:Ni厚度≈3μm,Pd厚度≈0.075μm,Au厚度在0.025~0.10μm

3.谨慎选用台湾的CPU、电源芯片。

4.禁止选用QFN封装的元器件,如果只能选用QFN封装的元器件,必须经过评审。选用任何QFN封装的芯片必须经付总一级的领导批准后才能使用。

5.对于IC优先选用脚间距至少0.5MM的贴片封装器件。

6.优选贴片封装的器件,慎选DIP封装器件。

7.尽量不要选用BGA封装的元器件,不得不使用才选用。如果选用BGA,BGA球间距必须大于等于0.8mm,最好大于等于1.0mm。而且尽量选用使用有铅BGA球器件的型号,并且使用有铅焊接工艺。

8.禁止选用不支持在线编程的CPU。

9.尽量不要选用三星的芯片。

B:电阻选型规则

1.电阻阻值优先选用10系列,12系列,15系列,20系列,30系列,39系列,51系列,68系列,82系列。

2.贴片电阻优选0603和0805的封装,0402以下的封装禁选。

3.插脚电阻优选0.25W,0.5W,1W,2W,3W,5W,7W,10W,15W。

4.对于电阻的温漂,J档温漂不能超过500ppm/℃,F档温漂不能超过100ppm/℃,B档温漂不能超过10ppm/℃。

5.金属膜电阻1W及1W以上禁选,金属膜电阻750k以上禁选。

6.7W以上功率电阻轴线型禁选。

7.慎选电位器,如果无法避免,选用多圈的,品牌用BOURNS。电子电位器按照芯片选型规范操作。

8.电阻品牌优选YAGEO、MK、贝迪思。

C:电容选型规则

➀铝电解电容选型规则

1.普通应用中选择标准型、寿命1000HR~3000HR(为价格考虑,慎选长寿命型),选择铝电解电容寿命尽量选择2000Hr。

2.对于铝电解电容的耐压,3.3V系统取10V、5V系统取10V、12V系统取25V、24V系统取50V;48V以上系统选100V。

3.铝电解电容必须选用工作温度为105度。

4.对于铝电解电容的容值,优选10、22、47系列;25V以下禁选224、105、475之类容值型号(用片状多层陶瓷电容或钽电解电容替代)。

5.对于高压型铝电解电容保留400V。禁选无极性铝电解电容。

6.普通铝电解电容选用品牌”SAMWHA”(三和),高端铝电解电容选用NCC(黑金刚)或其他日本名牌铝电解电容。

7.禁止选用贴片的铝电解电容。

➁钽电解电容选型规则

1.钽电解电容禁止选用耐压超过35V以上的。

2.插脚式钽电解电容禁选。

3.对于钽电解电容的耐压,3.3V系统取10V、5V系统取16V、12V系统取35V,10V、16V、35V为优选,4V、6.3V、50V为禁用(用铝电解电容替代)。

4.对于钽电解电容的容值:优选10、22、47系列。容值105以下的钽电解电容禁选(用陶瓷电容替代)。

5.钽电解电容品牌:KEMET、AVX。

➂片状多层陶瓷电容选型规则

1.高Q陶瓷电容慎选;只用在射频电路上。

2.片状多层陶瓷电容封装:0603、0805优选、1206、1210慎选、1808以上禁选。

3.片状多层陶瓷电容耐压:优选25V、50V、100V;106(含)以上容值的耐压不大于25V。

4.片状多层陶瓷电容容量:优选10、22、33、47、68系列。

5.片状多层陶瓷电容的材料,优选NPO、X7R、X5R,其它禁选。

6.片状多层陶瓷电容的品牌:TAIYO、MURATA、KEMET、TEMEX(高Q陶瓷电容)。

➃引脚多层陶瓷电容选型规则

1.新产品禁止选用此类电容(使用片状多层陶瓷电容替代)。

D:继电器选型规则

1.品牌选择:PANASONIC、OMRON、FINDER。

2.禁止使用继电器插座。

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