MIL-STD-883F Savunma Bakanlığı Test Yöntemi Standardı: Mikrodevreler, Test Standartları

Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilen “MIL-STD-883F Savunma Bakanlığı test yöntemi standardı: Mikrodevreler, test standartları“ standardında, askeri ve havacılık elektronik sistemlerinde kullanıma uygun mikroelektronik cihazların test edilmesi için tek tip yöntemler, kontroller ve prosedürler açıklanmaktadır. Bunlar arasında, askeri ve uzay operasyonlarını çevreleyen doğal unsurların ve koşulların zararlı etkilerine karşı direnci belirlemek için temel çevresel testler, mekanik ve elektriksel testler, işçilik ve eğitim prosedürleri ve bu cihazların amaçlanan uygulamalarına uygun tek tip bir kalite ve güvenilirlik düzeyi sağlamak için gerekli görülen diğer kontroller ve kısıtlamalar yer almaktadır.

Bu standart kapsamında, cihazlar terimi, monolitik, çoklu çip, film ve hibrit mikro devreler, mikro devre dizileri ve devrelerin ve dizilerin oluşturulduğu elemanlar gibi öğeleri içerir. Bu standart sadece mikroelektronik cihazlar için geçerlidir. Burada açıklanan test yöntemleri, kontroller ve prosedürler çeşitli amaçlara hizmet etmek üzere hazırlanmıştır:

• Laboratuvarda ve cihaz düzeyinde, sahada mevcut olan gerçek hizmet koşullarına eşdeğer test sonuçları veren uygun koşulları belirlemek ve test sonuçlarının tekrarlanabilirliğini sağlamak.
• Çeşitli ortak hizmetler ve NASA mikroelektronik cihaz spesifikasyonlarında yer alan benzer nitelikteki tüm test yöntemlerini tek bir standartta tanımlamak, böylece bu yöntemler tekdüze tutulabilir ve ekipman, insan gücü ve test tesislerinde tasarruf sağlanabilir.
• Bu standarda göre incelenen tüm cihazlar arasında tutarlı kalite ve güvenilirlik sağlamak için fiziksel, elektriksel ve çevresel testler, üretim kontrolleri ve işçilik ve malzemelerde bir tekdüzelik düzeyi sağlamak.

MIL-STD-883F standardı, askeri, havacılık ve yüksek güvenilirlik gerektiren ticari uygulamalarda kullanılmak üzere tasarlanmış mikroelektronik cihazlar için en yaygın olarak tanınan ve uygulanan güvenilirlik ve kalite standardıdır.

MIL-STD-883F standardının üç ana uyumluluk sınıfı vardır:

• Sınıf M (eski adıyla Sınıf S): Uzay seviyesi, en yüksek güvenilirlik (milyonda parça başına en düşük arıza oranları)
• Sınıf B: Yüksek güvenilirlik askeri uygulamaları
• Sınıf H (eski adıyla Sınıf Q): Standart askeri sınıf

Revizyon F, bir önceki revizyona göre büyük bir yeniden yapılandırmayı temsil etmektedir. Bu son revizyonda getirilen önemli değişiklikler şunları içerir:

• Ayrı ayrı sürdürülebilir test yöntemlerine ayrılmıştır (mikro devreler için 1000 serisi, MEMS için 2000 serisi, hibrit / çoklu çip modülleri için 3000 serisi, genel prosedürler için 5000 serisi)
• Eski “Ek A“ tarama tabloları kaldırılmış ve bunların yerine “MIL-PRF-38535 Entegre devre (mikrodevre) üretimi“ standardına (mikro devreler için performans spesifikasyonu) referanslar eklenmiştir.
• Teknoloji akışı sertifikasyonu kavramı ve nitelikli üreticiler listesi iyileştirmeleri getirilmiştir.
• Gelişen teknolojiler için yeni test yöntemleri ilave edilmiştir (örneğin wafer seviyesi testi, plastik kapsüllü mikro devreler için yakma testi).
• Radyasyon dayanıklılığı güvencesi tanımlayıcıları açıklığa kavuşturulmuştur.

MIL-STD-883F standardı şu nedenlere hala önemli görülmektedir:

• Eski sistemler: Milyonlarca askeri platform (uydular, füzeler) 883 uyumlu parçalarla tasarlanmıştır ve on yıllarca değiştirilmeleri gerekecektir.
• Radyasyon dayanıklılığı: Bu standarttaki radyasyon dayanıklılığı gereksinimleri, uzay radyasyon ortamları için hala küresel bir ölçüttür.
• Plastik kaplı mikro devreler: 5011 yöntemi, askeri sistemlerdeki ticari plastik parçalar için yaygın olarak kabul edilen tek askeri yeterlilik yolunu sağlar.
• Tedarik zinciri güveni: Bu test yöntemine dayanan QML-38535, güvenilir mikroelektronik dökümhaneleri için altın standart sertifikasyon olmaya devam etmektedir.

İlk yayınlanmasının üzerinden yirmi bir yıl geçmesine rağmen, MIL-STD-883F, askeri ve uzay sınıfı mikroelektronik güvenilirlik güvencesinin tartışmasız omurgası olmaya devam etmektedir.

MIL-STD-883F standardı, bakım kolaylığı için test yöntemlerini ayrı serilere ayırır ve belirli mikroelektronik teknolojilerine odaklanır. Bu yöntemler, askeri ve havacılık uygulamalarında güvenilirliği sağlamak için çevresel, mekanik, elektriksel, işçilik ve prosedürel testleri kapsar. Bu standart şu şekilde bölümlere ayrılmıştır:

• 1000 serisi: Mikro devreler için genel çevresel testler. Bunlar, sıcaklık, nem ve rakım gibi doğal etkenlere karşı direnci değerlendirir:
• 1001 Barometrik basınç, azaltılmış (yüksek rakım operasyonu): Yüksek rakım / düşük basınç koşullarını simüle eder.
• 1002 Nem, sabit durum: Kontrollü nem altında nem direncini değerlendirir.
• 1003 Lehim ısısı: Lehimleme sıcaklıklarına karşı direnci test eder.
• 1004 Nem direnci: Önyargı ile birleştirilmiş sıcaklık / nem döngüsü.
• 1005 Sabit durum ömrü: Yüksek sıcaklık ve voltaj altında hızlandırılmış ömür testi.
• 1007 Ara elektriksel parametreler: Çevresel stres sırasında parametreleri ölçer.
• 1008 Hızlanma (santrifüj): Yüksek g kuvvetleri altında yapısal bütünlüğü test eder.
• 1010 Sıcaklık döngüsü: Aşırı sıcak / soğuk sıcaklıklar arasında termal şok.
• 1011 Termal şok: Hızlı sıcaklık geçişleri.
• 1014 Sızdırmazlık (ince ve kaba sızıntı): Sızıntılara karşı hermetik sızdırmazlığı doğrular.
• 1015 Şarj-deşarj döngüsü: Şarj edilebilir piller için
• 1016 Yapılandırma: Bir test değil, cihaza özgü yapılandırmalar için yer tutucu.
• 1018 İyonlaştırıcı radyasyon (toplam doz): Uzay uygulamaları için radyasyon dayanıklılığı.
• 1019 Yer değiştirme hasarı (radyasyon): Kafes yer değiştirme etkileri.
• 1020 Doz hızı: Yüksek doz hızında radyasyon testi.
• 1021 Kilitlenme: Radyasyon kaynaklı kilitlenmeye duyarlılık.
• 1023 Tek olay etkileri: Tek parçacıklardan kaynaklanan bozulma, yanma veya olaylar
• 2000 serisi: Mikro devreler için mekanik ve işçilik testleri. Bunlar, fiziksel bütünlük, montaj kalitesi ve taşıma hasarına odaklanılmıştır:
• 2001 Mekanik şok: Yüksek darbe şokuna dayanıklılık.
• 2002 Sabit hızlanma: Kararlı durum hızlanma etkileri.
• 2003: Lehimlenebilirlik: Uçların güvenilir bir şekilde lehimlenebilmesini sağlar.
• 2004 Lehim ısısına direnç: Lehim sonrası işlevsellik.
• 2005 Değişken frekanslı titreşim: Sinüzoidal titreşim testi.
• 2006 Çalışma ömrü: Güç altında çalışma dayanıklılığı.
• 2007 Çalışma dışı titreşim (rastgele): Rastgele titreşim profilleri.
• 2009 Dış görsel inceleme: Dış paket kusurları.
• 2010 İç görsel inceleme (kapak öncesi): Kalıp ve bağlantı teli kalitesi.
• 2012 Radyografik inceleme: İç boşluklar / çatlaklar için X-ışını.
• 2013 Tarama elektron mikroskobu: Kusurlar için yüksek çözünürlüklü görüntüleme.
• 2017 Hibrit / çoklu çip modülleri (MCM) için dahili görsel muayene: Çoklu çip modülü kalitesi.
• 2018 Ara bağlantı metalizasyon bütünlüğü: Düzlemsel olmayan oksit muayenesi.
• 2020 Parçacık darbe gürültüsü algılama: Gevşek parçacıkları algılar.
• 2022 Şerit uçların lehimlenebilirliği: 1,27 mm genişliğe kadar düz uçlar için.
• 2027 Fiber çekme: Optik fiber bağlantılarının mukavemeti.
• 3000 serisi: Mikro devreler için elektriksel testler. Bunlar, elektriksel karakterizasyon ve gerilim altında performansı değerlendirir:
• 3001 Elektriksel karakterizasyon: Temel DC/AC parametreleri.
• 3005 Arıza ve kusur analizi: Kök neden araştırması.
• 3008 Bilye bağlantı çekme: Tel bağlantı gücü.
• 3009 Bilye bağlantı kesme: Bağlantılar üzerindeki kesme kuvveti.
• 3010 Lehimlenebilirlik (daldır ve bak): Görsel lehim ıslatma.
• 3014 Yük koşulları: Çıkış sürücü kapasitesi.
• 3015 Gerilim ve akım: Besleme toleransı
• 3019 Topraklama ve güç kaynağı empedansı: Dijital paketler için.
• 3020 Yüksek empedans (kapalı durum) düşük seviye çıkış kaçak akımı: Kapalı durum kaçağı.
• 5000 serisi: Niteliklendirme, tarama ve genel prosedürler. Bunlar üst düzey uyumluluk ve süreç kontrollerine odaklanır:
• 5004 Tarama prosedürleri (H, B, M sınıfları): Yüzde 100 tarama akışları.
• 5005 Nitelik ve kalite uygunluk denetimleri: QML gereksinimleri.
• 5010 Mikro devrelerin paketlenmesi ve taşınması: ESD ve nakliye kontrolleri.
• 5011 PEM niteliklendirmesi: Askeri kullanımda plastik kapsüllü mikro devreler için.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “MIL-STD-883F Savunma Bakanlığı test yöntemi standardı: Mikrodevreler, test standartları“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.