大家好，我是海瑞航天的武鹏，欢迎大家来到海瑞课堂和我们一起学习MIL-PRF-38535这门课程。
在上一期我们说到了温度对元器件的影响以及相关筛选与其工艺基线、SPC、PMs之间关系，这一期我们再谈谈振动。在之前一期讨论MIL-PRf-38535的QCI与TCI时谈论过关于振动的测试方法有哪些。这一期我们再深入讨论一下振动对器件和产品的影响。
讨论 MIL-PRF-38535K中的QCI与TCI
海瑞航天武鹏，公众号：海瑞航天【应知概念】MIL-PRF-38535K中的QCI与TCI
振 动
振动作为一个机械应力会对器件的封装造成诸多影响，最常见的是弹性变形（可恢复）和塑性变形（不可恢复），进而还会导致屈曲、脆性或韧性断裂、开裂（界面分离）、蠕变及其导致的蠕变断裂，疲劳导致的疲劳断裂及疲劳裂纹扩展。因此振动是元器件机械可靠性中非常重要的一项测试。
元器件在使用过程中也很难避免振动的影响，随着载具的不同，振动的形式和方式也会有很大的不同。比如，汽车振动主要是以中低频的Y轴向运动为主，船舶的振动主要是以低周期的往复振动为主（螺旋桨振动）；而宇航飞行器主要分为两个阶段：运载阶段是以中高频率冲击为主，此时振动的轴线主要是X、Y和Z轴共同作用的应力；执行阶段还会考虑引力、微小流星撞击等产生的不定轴向的冲击性应力。
在MIL-STD-883中直接针对振动的有6项检测
o TM2001恒定加速度。恒定加速度指的是大小和方向都不发生改变下的振动测试，用于确定元器件在经受模拟量级的振动下，结构的适应性和性能是否良好，以及评价元器件的结构完好性，一般用于测定封装、内部引线系统、芯片与模具或衬底附件附着能力及集成电路的结构强度极限值。
o TM2002机械冲击。冲击试验的目的是确定器件在电子设备中使用的适用性，这些电子设备可能会受到中等强度的冲击，这是由于未预期的突发振动或运动的突然变化所导致的。这种类型的冲击可能会干扰工作特性或造成类似于过度振动造成的损害，特别是如果冲击脉冲还是重复的情况下。
o TM2005振动疲劳。这项试验主要关注的是在规定的频率范围内振动疲劳对产品产生的累积效应有哪些。
o TM2006振动噪声。该测试的目的是测量设备在振动时产生的电噪声量，以此来确定电噪声是否会影响其外围电路或造成产品功能的不正常。
o TM2007可变频率振动。该测试是为了确定在规定的可变的频率范围内对振动部件的影响。需要说明这是一个破坏性的试验。
o TM2026随机振动。目的是为了确定集成电路承受上下频率范围内随机振动所产生的动态应力的能力。随机振动是一种更加接近现实的测试方法，来模拟导弹、大推力喷气机和火箭发动机在实际环境下所产生的振动特征。
振动与工艺基线、SPC、PMs之间的关系
o 以上这些振动测试主要是测量集成电路结构的可靠性，具体不同的测试条件是为了应对不同的环境策略，更好的模拟产品所面临的现实环境。但对于测试IC结构来说影响差异不大，因此在这里我们集中进行讨论。
o 相对应的工艺基线会涉及：
· 晶圆制造端：晶圆厚度、外延层厚度、钝化厚度、设计的梁桥方式合理性等。
· 封装和测试端：基座、芯片安装模式，粘结方式、键合方式、键合位、及其工艺验证，封装及密封材料的封装效果。多芯片的混合封装方案等。
· 以及模拟产品运行时的应力情况，为产品的可靠性进行路演。这些就需要站在产品用力的角度进行具体分析了。
o 与PMs和SPC相关的有：
掺杂源浓度、扩散剖面和外延层的杂质分布，钝化或玻璃钝化，金属化淀积，光刻和线宽大小；所有可靠性试验数据，包括SEC，涂胶工艺（包括返工程序），晶圆背面处理，晶圆探针测试接收判据，栅形成，空气桥工艺，通孔工艺等。
通过以上分析，仅站在振动角度考虑元器件的可靠性：
1. 振动测试可以验证元器件从设计、生产、使用等全生命周期中的结构可靠性是否合理，以及元器件在不同的应力环境下的可靠性表现。 2. 针对不同的振动应力环境表现，应该使用不同的测试方法，以适宜的方式对元器件进行测试，力求还原集成电路使用条件下的振动环境。
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