半导体parts异常下机原因

半导体parts异常下机原因,第1张

半导体parts异常下机原因分析如下:

1、封装失效,当管壳出现裂纹时就会发生封装失效。机械应力、热应力或封装材料与金属之间的热膨胀系数失配可使裂纹形成。当湿度较高或器件接触到焊剂、清洁剂等物质时,这些裂纹就成为潮气入侵管壳的通路。化学反应可使器件劣化,从而导致器件失效。

2、线键合失效,因大电流通过造成的热过应力、因键合不当造成的键合引线上的机械应力、键合引线与芯片之间的界面上的裂纹、硅的电迁移以及过大的键合压力都会造成引线键合失效。

3、芯片粘结失效,芯片与衬底之间接触不当可降低它们之间的导热性。因此,芯片会出现过热,从而导致应力加大和开裂,最终使器件失效。

4、体硅缺陷,有时候,晶体缺陷引起的故障或硅体材料中的杂质和玷污物的存在也会使器件失效。器件生产期间由扩散问题引起的工艺缺陷也会使器件失效。

5、氧化层缺陷静电放电和通过引线扩展的高压瞬变可使薄氧化层即绝缘体击穿,并导致器件失灵。氧化层的裂纹和或划痕以及氧化物中杂质的存在也能使器件失效。

6、铝的金属缺陷。

Cd是自然界中很稀少的元素之一,很少形成独立矿物,目前已知的Cd的独立矿物[硫镉矿(CdS)、菱镉矿(CdCO3)、方镉矿(CdO)、硒镉矿(CdSe)等]多出现在矿床的氧化带内,只有矿物学上的意义。因此,河流沉积物中的Cd不可能以独立的Cd矿物形式存在,Cd的迁移乃至沉淀要受到其他因素的控制。Cd元素地球化学研究结果表明,Cd是亲硫元素同时又是亲石元素,可以进入硫化物矿物中也可以进入氧化物矿物中在强氧化条件下,Cd能形成CdO及CdCO3等化合物,并可氧化成CdSO4。Cd具有很强的主极化能力,能被土壤的胶体溶液吸附,在还原环境中沉淀。此外,Cd还可以被碳酸根沉淀,并能被黏土矿物吸附(牟树森等,2000)。

综合上述Cd异常形成主导控制因素和Cd元素的地球化学性质,推测连续型Cd异常的形成机理主要是吸附和沉淀两种作用。在Cd异常形成过程中,沉积物的粒级组成和搬运介质的pH值条件等决定了哪种作用起主导。

尽管Cd异常的形成与土壤中黏土矿物没有直接的关系,但是从其与土壤机械组成的关系中可以发现,土壤中Cd含量与土壤的细粒级组分呈正相关,而与相对粗粒级的组分呈负相关。我们知道,土壤的细粒级组成包括粉粒和黏粒两部分,这两部分土壤组成的主体都是黏土矿物,因此确切地说,土壤中Cd的含量与黏土矿物还是有关系的,只是没有表现出与哪一种具体的矿物有关(矿物专属性)。基此认为,连续型Cd异常的吸附成因机理仍以土壤中黏土矿物的吸附作用为基础。实际上,在已有的相关研究结果中,研究者们也都在强调黏土矿物在Cd吸附-解吸过程中的作用,但是各自强调的作用机理却略有不同。

冲积平原区的土壤是在河流沉积物基础上发育而成的。水体是由水相、沉积相和生物相组成的复杂系统,天然水环境中的重金属主要来自地表组成物质,水体中的悬浮微粒(以黏土矿物为主)具有很大的比表面积和很强的亲和力,能与金属离子发生吸附、配位、螯合等作用,聚合成大颗粒后共同沉降,使重金属元素从水相移入沉积相。因此,河流沉积物中细粒组分,特别是黏粒物质所占的比重对重金属元素含量有明显影响(闫百兴等,1996)。在这里,研究者强调的是颗粒比表面积对水体中重金属存在特性的作用。马嘉蕊等(1994)则强调黏土矿物表面离子基团对重金属元素迁移、沉淀的影响,认为河流携带泥沙中的黏土矿物含有SiOH3+、Al(OH)+2、AlOH2+基团,由于分子间的引力,细粒子矿物颗粒能在固液界面积累Cd,随着颗粒聚集增大而沉入底质沉积物中而且相对Zn、Pb、Mn、Fe等组分,Cd与黏土矿物具有更大的亲和性。陈静生等(1996,2000)的研究发现,表层沉积物中重金属含量与沉积物中小于2μm黏土粒级和2~8μm细粒级含量之间呈显著正相关,并认为沉积物中的黏土矿物对于沉积物吸持重金属通常具有双重贡献,既能直接吸持重金属元素,又可作为沉积物中Fe、Mn氧化物和有机碳等的机械基质,从而间接地影响沉积物对重金属的吸持。

费宇红等(1998)在其研究中对吸附和沉淀进行了明确的区分,指出吸附和沉淀反应是固、液相之间物质交换的两个不同范畴的概念同时又强调,在包气带这个非饱和开放系统中,二者是彼此依存,相互促进又相互制约。吸附过程中伴随有沉淀发生,沉淀过程中其本身既是被吸附物,同时又能作为吸附剂从溶液中吸附溶质,促进沉淀反应。相反,吸附能降低溶液浓度,影响沉淀反应,或沉淀降低溶液浓度,相对减弱固、液相界面之间的吸附作用。在这里作者提出的作用机理更注重原子的剩余力场对吸附作用的重要意义。处在固体表面上的原子,周围原子对它的作用力是不对称的,所受的力也是不平衡的,因而有剩余力场。当土壤溶液中离子或分子碰撞其表面时,受到这种场的作用,有的离子或分子停留在土壤颗粒表面上,使土壤化学组分质量增加,相应地降低液相中该组分的浓度,即发生吸附作用。

上述谈及的吸附或沉淀机理可能都会对河流沉积物中Cd的累积起到相应作用。不过结合本次试验研究结果分析,各试验区沉积物或土壤中Cd累积的机理可能还存在一定差异,需要针对异常的具体情况做具体分析。


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