商用塑封器件的設計初衷是應用在較好的環境中，且易於維修或更（gèng）換。而評價應用在高可靠性領（lǐng）域的軍用器件分析方法並不總是適用於商用（yòng）塑封器件，這使得商用塑封器件難以大量使用在高可靠應用領域主要有兩（liǎng）方麵的原因：
    各廠家的設計和工藝方麵存在重大差異，不但（dàn）工（gōng）作（zuò）溫（wēn）度範圍較小，而且對外部環（huán）境較敏感容易吸潮。而應（yīng）用在（zài）高可靠性領域的（de）軍用微電子器（qì）件通常采用陶瓷或金屬封裝材（cái）料可以很好（hǎo）的隔絕外部環境，同時具（jù）有較廣的工作溫度範圍（-55℃~125℃）。

    由於各家（jiā）製造商設計和生產的塑封材料、工藝和技術的多樣性，行業內又缺乏機構對商（shāng）用塑封器件的設計、材料、可追溯性及生產過程等方（fāng）麵的監督（dū），導致市場上的塑（sù）封器件可靠性水平不能有效保證。

    NASA發布的PEM-INST-001《塑封器件（PEM）選擇、篩選和鑒定說明》指出：“對每次使用的（de）商用塑（sù）封器件均會對其熱、機械和輻射影響進（jìn）行徹底評估（gū），確認是否可以滿足任務需（xū）求，同時在沒有相應的軍用微電子器件替代品時，允許在航天項目中使用（yòng）塑封器件，不過需要（yào）承擔更高的風險。”
    另外（wài），在滿足上述要求的前提下，PEM-INST-001對塑（sù）封器件還提（tí）出了另一些要求：
    器件應（yīng）儲存在溫濕度受控、幹燥潔淨的環境下，避（bì）免受到ESD和潮氣（qì）的影響。
    器件應可（kě）以追溯到（dào）品牌製造商。
    從（cóng）製造商或其批準的經銷商處采購。
    在預期的任務使用壽命期間測試以驗證是否滿足應用環境的性能要求。
    具有足（zú）夠的能力來處理和（hé）測試所涉及的技術。
    製造日（rì）期超過3年的塑封器件未（wèi）得到GSFC批準不允許安裝。
    使用純鍍引出（chū）端的塑封器件需要采用特殊的預防措施來排除錫晶須引起（qǐ）的（de）失（shī）效（xiào）。
    確定塑封器件風險等級
    PEM-INST-001對於塑封器件選（xuǎn）用的風險等級由低到高分為（wéi）Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。在選擇器件（jiàn）時，應（yīng）根（gēn）據應用環境來確定鑒（jiàn）定和篩選的試驗要（yào）求。
    風險等級Ⅰ級：Ⅰ級是塑封器件選用的低風險等級。該類器件是按（àn）照用（yòng）戶承認的質量保證（zhèng）等級由用戶認可的承製方生產，不存在已知能夠影響器件在高可靠應用（yòng）中的質量、可靠性或性能的缺（quē）陷或趨勢（shì），滿足應用要求。這類器件的（de）典型任務周期為5或更長。
    風險等級Ⅱ級：Ⅱ級是塑封器件選用的次高風險等級（jí）。該類器件的承製方需通過（guò）公認（rèn）的質量保證（zhèng）體係，並且提（tí）供產品的測試數據報告，以證明產品不（bú）存（cún）在製造工藝差異導致重大的問題，良（liáng）品率（lǜ）較高，能按時供貨交（jiāo）付產品。另外，產品需按規範要求（qiú）完成鑒定，並且已經解決以往鑒定中出現的問題，而且失（shī）效分析也不存在與產品（pǐn）質量和可靠性引發問題的傾向。這類器件的典型任務周（zhōu）期為1到5年。
    風（fēng）險等級Ⅲ級：Ⅲ級是塑封（fēng）器件選用的高風險等級。這類塑封器件通常是（shì）可（kě）以通過商業采購，但由於這類產品缺少正式的可靠性評估、篩選和鑒定，器件具有先天的（de）高（gāo）風險或未知的風險，並且產品（pǐn）的設計（jì）、材料和工藝均在不斷變化，使得從某一批特殊生成批（pī）積累（lèi）的數據不適用於另一批，因此得不到有關這種器件的（de）任何有用的數據或飛行記錄，所以需（xū）要（yào）進行（háng）更多評估以確定其對工程的適用性。通常情況下對於這類塑封器件的信息了解程度也十分有限。這類器件的典型任務周期為1到2年。
    塑封器件質量（liàng）評價方案（àn）
    塑封器件質量評價方（fāng）案的目（mù）的是降低商用塑封器件的（de）使用風險，評估器件的長（zhǎng）期可靠性，防止產品（pǐn）故障。主要是從產品生命（mìng）周期（浴盆曲線）的各（gè）階段分別進（jìn）行篩選，DPA，鑒定及質（zhì）量一致性4種試驗手段，使產品滿足高可靠性應用要求，同（tóng）時建立風險等級評估程序，進（jìn）一步降低產品的應用風險。
    塑封（fēng）器件質量保證及使用壽命期間的可靠性關係
    1、篩選試驗
    篩選（xuǎn）的目的是剔除有缺陷的產品，降低早期失效，保證產品的長期可（kě）靠性。當製造廠未對器件進行篩選或篩選的項目和/或應力不滿足應用要求時，用戶應對（duì）全部器件（jiàn）進行測試和檢驗，並評價（jià）批次可（kě）靠（kào）性影響。
        有大量數據表明，器件的（de）不當處（chù）理和測試可能會（huì）引入（rù）比篩選出來（lái）的更多缺陷。因此，在處理、儲存和測試時應特別（bié）小（xiǎo）心，以（yǐ）減少靜電放（fàng）電（ESD），汙染（rǎn）和機械損傷器件的可能性。因此（cǐ），PEM-INST-001規（guī）定在X射線檢查，隻進行頂視麵，而對（duì）於和聲學掃描顯微（wēi）鏡檢查，除了功率器件外，也隻進行頂視麵。另外，對於聚（jù）合芯片塗層的（de）塑封器件，不要求檢查芯（xīn）片區域，因為會造成分層誤判。
PEM-INST-001 塑封器（qì）件篩選流程（chéng）
    從PEM-INST-001 塑封器件篩選流程的PDA來看，比國軍標GJB7400-2011的（de）PDA要求（＜1%）要寬鬆，而且（qiě）GJB7400-2011的溫度循環要求是50次，而（ér）PEM-INST-001隻進行20次，綜合來看國軍標（biāo）GJB7400-2011的（de）篩選要（yào）求更嚴酷。
    2、破壞性物理分析
    破壞性物理（lǐ）分析（ Destructive Physical Analysis ）簡稱為 DPA ，目的是確定產品批次是否（fǒu）存（cún）在篩選、鑒定（dìng）過程中沒（méi）有（yǒu）暴露出來的設（shè）計、材料、製作或加工缺陷，從而在高可靠任務壽命期可能會引起（qǐ）的退化（huà）或失效。
    PEM-INST-001 塑封器件DPA流程
    從PEM-INST-001 塑封器件DPA的流程來看（kàn），相比（bǐ）國軍標GJB4027A-2006增加了器件（jiàn）的截麵檢（jiǎn）查項目（mù）（金相（xiàng）切片及掃描電鏡檢查），可以進一步發現或明（míng）確器件芯片（piàn）、鍵合區域與塑封料的缺陷。
    針對剖麵檢查（chá），PEM-INST-001與GJB4027A略有不同，GJB4027A是把剖麵檢查放在內部目檢項目裏，檢查手段（duàn）主要是以金相顯微鏡為主，點檢查芯片與（yǔ）引線（xiàn）柱接（jiē）觸麵以及芯片粘接質量，若聲學掃描顯微鏡檢查顯示芯片粘（zhān）接，塑料與芯片界麵或其（qí）他（tā）重要的界麵存在分（fèn）層或誤判，則需要進一步剖切檢查確認。而PEM-INST-001，剖麵檢查是與（yǔ）內部（bù）目檢分開（kāi）、獨立（lì）進行的（de）試驗項（xiàng）目。檢查手段，除了（le）金（jīn）相顯微鏡之外，還需進行掃描電子顯微（wēi）鏡，充（chōng）分對器件內部粘接界麵的微觀形貌進行檢查。
    3、鑒定檢驗
    鑒定檢驗就是抽取具（jù）有代表性的產品（pǐn），按照標（biāo）準規定的程序，在規定條（tiáo）件下所做的一項、一組或多組檢驗，以驗證產品的設（shè）計是否與規定的（de）產品質量和可靠性等級要求一致。目的是驗證產品在投產之前是否符合（hé）可接（jiē）受的質量和可靠性（xìng）等級要求。
    PEM-INST-001對塑封器件的鑒定檢驗主要包括了（le）三溫電測試、穩態（tài）壽命試驗、聲學掃描（miáo）顯微鏡檢查、HAST、溫度循環、輻照（zhào）試驗等。
GJB7400-2011塑封（fēng）器件鑒定流程
    而PEM-INST-001不但沒有疊加試驗樣品的問題，而且溫度循（xún）環的試驗條件高也隻進行500次。另外GJB7400-2011中的HAST試驗是進行500h，而PEM-INST-001則隻進行96h。所（suǒ）以，從樣品疊加及試驗條件來看，國軍標GJB7400-2011的鑒定檢驗相比PEM-INST-001要求更嚴酷。
    4、質量（liàng）一致性檢（jiǎn）驗（yàn）
    質量（liàng）一致性檢驗（yàn）是產品提交用戶前必須（xū）進行的可靠性試驗，也是提交（jiāo）給（gěi）用戶（hù）產品批質量和可靠性是否符合相應采購標準或訂貨合同的驗證試驗，屬於生產廠為提供用戶具有一定質量和可（kě）靠性保證的（de）產品的自主行為。在一些標準中（zhōng），如美軍（jun1）標MIL標準和國軍（jun1）標GJB將質量一致（zhì）性檢驗的內容分為若幹組，而這些組的組合構成了不同要求的（de）可靠性試驗。
    質量一致性檢驗一般分為ABCDE五個組。A組檢驗是對每個檢驗批進行，並應包括（kuò）器件的（de）電參數測試。B組檢驗也是應（yīng）對每個檢驗批進行，並針對（duì）每個已檢驗合格的封裝（zhuāng）類型和引線鍍塗，B組檢驗通常包括對規定器件等級進行的機械和環境試驗。C組檢驗應包括與芯片有關的試驗，周期性進行。D組檢驗應包括與封裝有關的試驗，周期性進行。E組檢驗應對每個晶圓批進行，試（shì）驗內容應包括輻射加固保證試驗。
     PEM-INST-001沒有規定相關的質量一致性檢驗要求，而GJB7400-2011對於塑封器件的質量一（yī）致性檢驗與鑒定檢驗要（yào）求基本一致。
    GJB7400-2011質量一致性檢驗
    結束（shù）語
    結合PEM-INST-001與GJB7400-2011中的（de）篩選（xuǎn）、破壞性物理分析、鑒定（dìng）檢驗等要求來（lái）看（kàn），GJB7400-2011確（què）實要相對嚴酷一些，導致大多數國產塑封器件無法通過GJB7400-2011的N級考核，造成了國內很多塑封（fēng）器件製造廠（chǎng）家對於（yú）GJB7400-2011的考核（hé）要求產生了諸多的質疑，因此希望降低考（kǎo）核標準並與美軍標看齊，如冷熱衝擊試（shì）驗和溫度循環試驗（yàn）樣品不疊（dié）加、試驗次數（shù）及時間降低或縮減等來（lái）通過鑒定檢驗。