质量、可靠性和封装常见问题解答

这套全面的系统成立于 1985 年，是 TI 在全球制造基地提供先进模拟和嵌入式处理产品的能力不可或缺的一部分。

有关我们的质量管理体系政策和程序，请参阅质量体系手册 (QSM000)。 

TI 的质量指南概述了确保元件符合各种质量规范的措施。这些指南适用于 TI 材料处理方式、制造工艺、测试、控制、操作、TI 产品的存储、运输和对我们客户的交付。 

如需更多信息，请参阅我们的 通用质量指南。 

TI 符合 JESD46 的要求，即产品变更通知的最新版本。我们遵循此行业标准，向客户告知会影响外形、适用性、功能或对产品质量或可靠性产生影响的重大变更。对于定制器件，在收到客户批准之前，德州仪器 (TI) 不会实施更改。 

如需了解更多相关信息，请访问我们的产品变更通知页面。  

TI 努力避免出于方便而停产产品。方便是指：低出货量产品、良率不佳、客户采用率有限或类似情形。TI 的淘汰退市时间表提供比行业标准更长的交货周期。TI 为最后一批订单留出了 12 个月的交货周期，并将淘汰产品的最终交货周期再延长六个月。 

在极少数情况下，可能有必要制定加速停产退市时间表。在此类情况下，TI 将在停产 (EOL) 通知中告知最后购买和最终发货日期，同时还将解释需要提前退市的情况。

秉承为客户提供高质量产品的宗旨，我们对卓越质量与高可靠性的追求已根植在 TI 文化之中。TI 的半导体技术实现了 105°C 结温下，100,000 小时通电时间内时基故障 (FIT) 低于 50 次的最低目标。TI 的产品开发过程涵盖仿真、加速测试和耐用性评估等。在产品开发过程中，TI 会对晶圆工艺可靠性、封装可靠性和晶圆/封装间的相互作用进行细致的评估。

非汽车类器件的资质认证，主要使用电子器件工程联合委员会 (JEDEC) 要求的业界通用测试方法。TI 根据 JEDEC 标准 JESD47 的要求，对新器件、重大变更和产品系列进行资质认证。TI 通过评估器件的制造能力确认器件和组装流程的稳定性，从而确保向客户供货的连续性。

汽车类器件的资质认证，主要使用汽车电子委员会 (AEC) Q100 标准要求的业界通用测试方法。 AEC-Q100 是汽车行业标准，规定了推荐新品和发生重大变更的资质认证要求及规程。  有关符合 AEC-Q100 标准器件的其他信息，请参阅下面的“汽车资质认证”部分。 

符合 AEC-Q100 标准的产品根据温度等级进行资质认证，它们在相应等级的室温和高温下进行可靠性预应力和后应力测试。商用产品仅在室温下进行可靠性后应力测试。 

0 级（-40 至 150°C）、1 级（-40 至 125°C）、2 级（-40 至 105°C）和 3 级（-40 至 85°C）具有不同的应力条件。通常可以根据产品在汽车应用中的使用位置，确定其温度等级。例如，如果用于引擎盖下方，将使用 0 级器件承受超高温度环境。根据器件的温度等级，资质认证要求会更为严格。

有关 TI 产品的资质认证摘要，请访问 TI.com。 如需更多信息，请参阅TI 资质认证摘要工具。 

进行 HTOL 测试是为了确定器件长时间在高温条件下工作的可靠性。 这些部件在规定的时间温度下会受到规定的电偏置作用。 

器件在额定条件下具有衰减功能，以防止在处理 IC 的正常操作过程中 ESD 瞬态电压 (2kV) 对器件造成损坏。

可以在印刷线路板 (PWB) 上组装组件以进行应力测试。

施加应力的目的是，评估器件在模拟电路板安装的焊接过程中承受热应力的能力。浸泡条件由 JEDEC 标准决定，该标准规定按照 IPC/JEDEC J-STD-020 进行湿度回流敏感度分级。 

AEC 委员会制定了使用工具和方法减少缺陷的指南，最终目标是实现零缺陷。部分示例指南包括：DFMEA（设计失效模式和影响分析）、PFMEA（过程失效模式和影响分析）和 SPC（统计过程控制）。TI 将这些减少缺陷的指导体系融入到了设计和制造流程中。  

它是汽车行业的全球质量管理体系标准。德州仪器 (TI) 制造工厂已获得 IATF 16949 标准的认证。单击此处查看 TI 认证。 

AEC-Q006 是汽车电子委员会资质认证标准，规定了在汽车产品中使用铜 (Cu) 线连接组件的要求。

TI 器件在发布时符合最新版本的 AEC-Q100 标准。AEC 文档可以在   http://www.aecouncil.com/ 上找到

产品是在多个电压电平下进行 HBM 和 CDM 测试的。单个器件的灵敏度（如特征尺寸和裸片尺寸），可能会影响通过的电压电平。 HBM 评级表符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2017 标准，CDM 等级符合 JEDEC 标准 JESD22-C101。

TI 遵循 JEDEC ESD 标准进行测试。TI 器件的测试电压可能与竞争产品相同，但 TI 数据表规定的电压较低，从而保留空间。这可确保器件随时间变化符合相应等级。业界通用的最低组件级 HBM (1kV) 和 CDM (250V)，是目前使用基本 ESD 控制方法制造和处理产品的安全目标。

请参阅以下有关 ESD 安全等级的 ESD 委员会文章。

降低组件级 CDM ESD 规格及要求的案例

根据 JEDEC 标准，可以运行热压器或无偏压 HAST。不建议在采用球栅阵列 (BGA) 和晶圆芯片级 (WCSP) 封装的器件中使用热压器。可以根据 JEDEC 标准进行 HAST（高加速应力测试）或 THB 应力测试。建议对具有基板的 BGA 封装进行 THB 测试。HAST 可用于加速 THB 条件。

客户产品货架期是指客户可以妥善存放 TI 产品且不会发生物理退化、后续可能影响制造完整性的时间。

TI 将所有产品存储在湿度和温度受控的环境中，并根据 TI 关于湿度敏感度的内部规格提供适当的防潮袋和干燥剂，该内部规格符合电子器件工程联合委员会 (JEDEC) J-STD-033C 标准：《湿度、回流和流程敏感器件的处理、包装、运输和使用》。TI在应用报告《长期存储后的元件可靠性》和发布在 JEDEC JEP160 的风险评估报告《电子固态晶圆、晶粒和器件的长期存储》中评估了长期存储的潜在风险。

一般而言，只要正确地存储和处理产品，答案是肯定的。特定半导体产品的具体产品货架期取决于多种因素，包括器件使用材料的类型、制造条件、湿敏等级、产品包装是否使用防潮袋、干燥剂用量以及您的存放条件。  因此，要判断产品是否可用，只能您自己综合考量具体细节后决定。

TI 应用报告《长期存储后的元件可靠性》介绍了延长塑料封装集成电路在仓库（无控制的室内环境）中存放时间的相关风险因素，以及为确保向客户交付器件的质量和可靠性所需的材料和操作。

通过严格控制内部制造和物流流程，我们可提供具有适当产品货架期性能的产品，并以有助于提高客户供应保障的方式管理库存。TI 的产品货架期计划可从多个方面为 TI 客户带来好处：

• 提高供应保障。
• 通过缩短交货周期提高产品供应能力。
• 改善对寿命终止承诺的处理。
• TI 原厂器件正品保证。
  
• 保证 TI 在受控环境中妥善存储并处理产品。

请继续参考封装袋或封装盒上的湿敏等级信息，以了解有关使用期限的说明。您产品的使用寿命保持不变。

一般而言，在投入生产线前，无需烘烤经妥善存储的产品。TI 防潮袋中还包含湿度指示卡 (HIC)，以确保产品存储未受影响。如果 HIC 显示粉红色，湿度水平为 >10%，则该 MBB 中的部件在使用前需要进行烘烤。发货前，TI 产品配送中心负责确保所有材料湿度正常。对于任何需要重新封装的材料，材料上的密封日期会指示重新封装日期。

在 TI，环境合规性和产品管理是我们要认真对待的责任。我们的承诺不仅仅是简单地遵守有关危险物质的规则或法规（TI 称之为受限化学品和材料或 RCM）。

我们的目标是在开展业务的过程中保护和保持环境、保护我们的雇员与客户的健康和安全以及保护我们工作和生活的社会。

如需了解更多相关信息，请访问环境信息页面。  

请参阅我们的无铅信息页面。  

TI 认为，从刚果民主共和国 (DRC) 或毗邻国家/地区的矿场购买矿物是全球关注的重要问题，我们与供应链一起勤勉合作，以确保 TI 产品不包含源自冲突来源的矿物。TI 遵守行业惯例和指导原则来采购材料、收集信息，并积极加入行业团体来改善整体行业惯例。 

如需了解更多相关信息，请访问 TI 的冲突矿产页面。

TI 在环境管理方面拥有悠久的历史，我们一直致力于在全球工厂持续改善环保成效。

如需更多信息，请查看我们的环保责任页面。  

如需了解特定器件的材料成分，请使用我们的材料成分搜索工具。  可以搜索单个或多个器件型号。  结果包括汇总合规状态表和环保评级信息以及每个特定 TI 器件型号的详细材料成分信息链接。& 

TI 同时以器件制造商和消费类设备生产商的身份解决产品停产和处置问题。

如需更多信息，请访问我们的可持续性页面。  

RoHS 要求和状态

2003 年 1 月 27 日，欧盟通过了 "关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令" 法规，简称为 "RoHS" 法规 2002/95/EC，该法规于 2006 年 7 月 1 日生效。TI 的最新 RoHS 声明可在我们的环境信息页面上找到。它在均质（材料）级别上限制了以下物质以及相关的最大阈值。

之后，该指令经过几次更新，2011 年 6 月 8 日进行的重大更新 2011/65/EU 将豁免到期日期从 2011 年延期到未来日期（大部分将在 2016 年过期）。 2015 年 6 月 4 日发布的修订版 EU 2015/863 于 2019 年 7 月 22 日生效，向当前的 6 种限用物质列表添加了 4 种邻苯二甲酸酯：

后续继续发布修订版本，且 TI 将在修订版本发布后维护其文档和要求，包括可能需要的豁免信息。

RoHS 中的数据标志可以是：

是：完全符合 EU RoHS，无需豁免

RoHS 豁免：完全符合 EU RoHS，且豁免适用

否： 不符合 EU RoHS

RoHS 限用物质 - ppm 计算

按均质材料级别进行 ppm 计算，所得结果为每种 RoHS 物质的最坏情况值。 

PPM =（物质质量/材料质量）* 1,000,000 * 材料所含 RoHS 物质的总质量。

示例： 引线框中的铅 (Pb)（示例）：

（铅的质量：0.006273mg/引线框总质量：62.730001 mg) * 1,000,000 = 100 ppm

REACH 状态

欧盟关于化学品注册、评估、授权和限制的法规 (EU REACH) 列出了高度关注物质 (SVHC) 名单和限用物质（REACH 附录 XVII）。REACH SVHC 列表通常每年更新 2 次，而 REACH 附录 XVII 列表按需更新。 TI 的最新 REACH 声明位于我们的环境信息页面上。

REACH 字段中的数据标志可以是：

是： 完全符合 EU REACH。

受影响：仅在 REACH 成品中包含的 REACH SVHC 物质超过阈值 0.1% 时使用。 超出阈值的任何 REACH SVHC 都不限制使用，但如果所含成分超出阈值，则必须提供更多信息。

否： 不符合 EU REACH - 在允许的应用之外包含了 REACH 附录 XVII 中的限用物质。

绿色环保状态

TI 对绿色环保的完整定义可在我们 环境信息页面上的 TI 低卤（绿色）声明中 找 到。

“绿色环保”字段中的数据标志可以是：

是： 完全符合 TI 绿色环保定义。

否： 不符合 TI 绿色环保定义。

IEC 62474 DB 状态

IEC 62474 数据库 (IEC 62474 DB) 是全球电子产品限用物质、应用和阈值的监管列表，由 IEC 62474 评审小组委员会维护。此列表为 JIG-101，但已于 2012 年废止，并同时替换为 IEC 62474 DB。

符合 RoHS 要求的 TI 产品也完全符合 IEC 62474 数据库（前身为联合工业指南）中规定的物质和阈值。

IEC 62474 DB 字段中的数据标志可以是：

是： 完全符合 IEC 62474 DB。

受影响： 符合 IEC 62474 DB，在所含 REACH SVHC 物质超过阈值时使用，REACH SVHC 不受使用限制，但含量超出阈值时，必须提供更多信息。

否： 不符合 IEC 62474 DB。

PPM 与质量百分比转换表

物质以百万分率 (PPM) 及质量百分比的形式报告。 PPM 和质量百分比之间相互转换的快速指南如下：

1ppm = 0.0001%

10ppm = 0.001%

100ppm = 0.01%

1000ppm = 0.1%

10000ppm = 1.0%

质量 (mg)

表示器件重量（每个器件），以毫克为单位。 材料及物质级别的详细信息也以 mg 为单位报告。

限用化学品测试报告

材料成分声明中列出的同质成分的定量分析报告。 该数据可以独立确认主要限用物质的含量合规性。

可回收金属 - ppm

WEEE 指令（报废电子电气设备）引起了人们对于可回收金属的关注。TI 报告质量 (mg) 和 ppm 级别的值。 对于 WEEE，在组件级进行 ppm 计算。 下面是计算 ppm 黄金含量的示例。

示例：ppm = 1,000,000 * 组件中金的总质量 (mg)/组件总质量 (mg)

金质量 = 0.23mg，以及元件质量 = 128mg

1,000,0000 * 0.23mg 金/128mg 组件 = 1,797ppm

TI 自从 1996 年获得国际标准化组织 (ISO) 的质量管理体系 (ISO 9001) 和环境管理体系 (ISO 14001) 认证，从那以后一直符合 ISO 的要求。 

TI 还通过了 TS 16949 认证。TS 16949 是专为全球汽车行业制定的国际质量体系标准。

如需更多信息，请参阅 TI 的认证信息。

除非在产品数据表中另行声明，否则 TI 半导体产品中使用的塑料封装材料满足 UL 94 阻燃等级 V-0 的要求。

Sony 要求其供应商每两年更新一次 Sony 绿色合作伙伴认证。每个制造地点都必须通过认证。 

单击此处即可查看 Canon 绿色认证。

PPAP（生产件批准程序）由 美国汽车工业行动集团 (AIAG)  规定，是向汽车行业客户提交产品信息并在获得客户批准后发货的业界通用程序。 对于任何购买 TI 产品数据表中“符合汽车应用标准”产品的客户，TI 将提供 PPAP 文件。 有关更多信息，请参阅《AIAG PPAP 手册第 4 版》。 

符合汽车应用标准的有源产品。 TI 针对单个特定可订购器件型号提供 PPAP 文件。

PPAP 适用于在应用设计中采用了 TI 汽车产品并按照汽车行业要求遵循 PPAP 流程的客户。

您可以在此处申请 PPAP 文件。

您可以在当天收到 1 级 PPAP 文件，并在 2 至 4 周内收到申请的更高级别的文件（视具体申请而定）。

• TI 可订购器件型号
• 客户器件型号（如果需要）
• PPAP 级别
• 客户 IMDS ID（如果需要 IMDS 声明）
• TI PCN 编号，位于 TI 向您发送的 PCN 信函的顶部（如果申请的是 PCN PPAP）

对于每个 TI 器件型号和客户器件型号组合，只能提交一次申请。不过，您可以在申请已处理且处于“等待客户批准”或“已关闭”状态时对其进行修改。

您可以点击 PPAP 概览页面中的“申请更改”来完成此操作。 请注意，一经批准，PPAP 便会锁定，无法修改。

您可以在申请已处理且处于“等待客户批准”或“已关闭”状态时修改申请的级别。

您可以点击 PPAP 概览页面中的“申请更改”来完成此操作。 请注意，一经批准，PPAP 便会锁定，无法修改。

请向 TI 的客户支持中心提交申请，告知您希望撤销批准的 PPAP 申请编号。  TI 将审核您的案例并确定是否可以撤销批准。  请注意，7 天后或 TI 收到订单后（以较早者为准），PPAP 批准将不可撤销。

您可以访问 PPAP 申请门户，查看您的所有 PPAP 申请。

您可以批准自己申请的任何 PPAP，并且任何 TI 员工都可以基于口头或书面沟通来代表您进行批准。

TI 要求通过 TI.com 交付的 PPAP 在 21 天内完成审核和批准。变更申请也需要在此期限内提交给 TI。如果您的 PPAP 未在 21 天内获得批准，系统将代表您进行批准。 此外，下订单即表示对下单前提供的最新 PPAP 予以批准。

PPAP 申请表既快捷又简单，需要填写的项目不到 10 个。 TI 建议用户在发出 PPAP 申请之前检查所需信息。

请联系 TI 客户支持，以获取帮助来解决此问题。

请联系 TI 客户支持，以申请延期。

请联系 TI 客户支持，以获取帮助来解决此问题。

是，TI 为现代汽车提供一系列广泛的创新技术。请单击此处了解详情。 

是，有关 TI 的航天、航空和国防产品的更多信息，请 点击此处。

TI 的 HiRel 产品系列提供具有更宽工作温度范围的增强型塑料 (EP) 封装及完整的军用级陶瓷 (QML) 封装。我们提供不断扩展的 QML Q 类和 V 类产品系列（通过 MIL-PRF-38535 认证）、MIL-STD-883 和 B 类符合标准的产品线，这些产品线具有更宽的工作温度范围和抗辐射能力。有关完整的产品系列，请参阅 TI  航空航天和国防产品 页面。

是。TI 通过提供 MIL-PRF-38535 QML V 类及耐辐射加固保障 (RHA) 元件来支持航天应用。请参阅我们的太空辐射数据页面以了解详情。  

请参阅 TI 的军事和 HiRel 产品工艺流程。

SER 是指软错误率。软错误会影响存储器和时序元件的数据状态，由陆地环境自然发生的随机辐射事件所引起。 不同于由缺陷机制或可靠性劣化机制引起的硬错误，软错误通常不会损坏电路本身（因此叫做“软”错误），但会损坏所存储的数据或所涉电路的状态（在数字电路中，相当于将“一”数据状态错误地翻转为“零”数据状态，或者相反）。

将新数据写入存储器位置后，数据错误被覆盖，系统正常运行。由软错误 (SER) 引起的故障率将以 FIT 或 FIT/Mbit（聚焦于存储器时）为单位报告。在发生率方面，SER 的发生率将比所有其他机制的硬故障率之和高很多倍。软错误也称为单粒子翻转 (SEU)，它可以更好地反映单个辐射事件导致数据损坏的情况。

虽然 SER 有许多潜在原因（例如干扰，噪声，电磁干扰），但在符合要求的制造工艺下设计良好的电路中，SER 的主要原因是粒子辐射。

在陆地环境中，主要键辐射问题来自于芯片材料本身的微量杂质发射的 α 粒子（α 粒子无法远距离游走，因此到达器件的任何 α 粒子通常都是芯片本身内的材料所发射的），此外还有无时不在的宇宙背景中子通量：我们在海平面的接触密度大约为 13n/hr-cm2，并在飞行高度的密度可高达 26,000n/hr-cm2。 

通过采用超低 α (ULA) 材料可更大限度降低 α 粒子 SER，但极具穿透力的中子不容易被屏蔽，因此我们不得不接受一定水平的 SER。只有通过使用各种工艺（例如绝缘体上的硅）来减少辐射事件收集的电荷量，或更常见的工艺（例如使用冗余电路（例如存储器中的纠错）来进一步降低 SER。

产品技术在一定程度上影响了 SER，但更重要的是器件中 SRAM 的大小和顺序逻辑。通常具有未受保护大容量存储器的器件具有超高的 SER。

使用较低电压实现低功耗的技术往往具有更高的 SER，因为数据状态由电压决定，所以较低的电压意味着较低的信号电荷，因此器件对辐射引起的电荷瞬变更加敏感。对存储器使用纠错功能可显著减少 SER。使用 ULA 材料可以减少 SER 的 α 粒子分量。

几乎无法屏蔽导致剩余 SER 的中子，实际上，在中子通量比地面应用高 100 至 1000 倍的航空电子应用中，SER 将更高。

没有。SER 没有标准或“可接受的水平”可言。这是因为，“可接受”的 SER 取决于具体应用、存储器大小、存储器是否受保护、器件工作位置（例如，地面、航空高度等）。

由于这些众多因素都会影响位失效的严重性，因此并没有单一的度量标准来衡量指定通用器件（如 DSP、MSP 等）可接受的 SER。可接受的失败水平应由客户根据产品应用、软件和各种应用详情来确定。

回答这个具体问题的第一步是，人们应该对软失败率的上限有一些想法，以判断是否需要进一步的工作。

TI 是 JEDEC JESD89A“半导体器件中 α 粒子和地面宇宙射线引起的软误差的测量和报告”测试标准的行业驱动者之一，该标准作为使用 α 粒子和中子进行辐射测试的基础。

我们通常不会测试产品，而是设计包含生产 SRAM 阵列和顺序逻辑阵列的测试芯片，从而对 SER 进行精确建模。这些传感器组合成在线 SER 估算器计算器，可用于测量采用 CMOS 技术（350nm 至 20nm）的任何 TI 产品中 SER 的上限。该计算器需要外部客户签订 NDA。

请参阅我们的白皮书 TI 的大批量铜线键合生产之旅，了解铜线键合的优势、可用的电线尺寸以及铜线的物理/机械特性。

有关特定封装的表面安装建议，请参阅 SMT 和封装应用手册页面。

在 TI 的 WEBENCH® 热信息页面上，可以轻松访问了解和设计热系统所需的工具和信息，其中包括设计工具、实验室分析建议、培训和 FAQ。

QFN/SON 是具有塑料小外形、无引线的封装，没有引线延伸到封装主体之外。接触焊盘暴露在外并且与封装底部齐平。

• 小尺寸（能够在 PCB 面积上实现节省）
• 薄型封装（封装高度 < 1mm）
• 出色的热性能（将外露散热焊盘焊接到电路板上可提供从裸片到电路板的出色传热路径）
• 更小的尺寸、外形和接触焊盘位置允许器件更加靠近电路板上的其他元件
• 可忽略不计的封装引线电感
• 采用标准表面贴装设备及流程进行 PCB 组装
• 此封装不存在引线共面问题

QFN/SON 封装具有各种引脚数、封装尺寸及间距。如需更多信息，请参阅 TI 的封装选择工具。

QFN/SON 中的 LLP 表示 “leadless lead frame package"，是以前 National 的 QFN/SON 技术的术语。TI 已经将 LLP 集成到公司的 QFN/SON 封装中。如需更多信息，请参阅 TI 的封装选择工具。

是，TI 提供双排 QFN。您可以在我们的封装选择工具中查看这些选项，位于 VQFN-MR 和 WQFN-MR 封装下。

点击 此处可查找 QFN SMT 建议。 QFN/SON 和 多行 QFN  的应用说明也包括更多细节。

QFN/SON 的通用指南包含在 TI 的 Quad Flat Pack No-Lead 逻辑封装应用手册中。根据 TI 的经验，终端用户在 PCB 设计、丝印板设计和 SMT 组装步骤期间遵循这些建议的指导原则非常重要，可确保他们成功地实现 SMT 工艺。

请点击此处，然后在搜索工具中输入 TI 器件型号以了解更多信息。  

是，QFN/SON 的 TI 引线镀层适用于无铅焊锡膏和引线焊锡膏。有关更多信息，请参阅焊料制造商推荐的回流焊曲线。

有关 MSL 等级和峰值回流焊温度信息，请参阅器件的特定产品文件夹。在产品文件夹中，信息位于订购和质量部分。例如，搜索一个特定的 TI.com 产品，然后在器件页面上点击“Ordering & quality”。

应用手册 AN-1187 已经过转换，现在称为 Leadless Leadframe Package (LLP)。

WCSP 是一种封装技术，包含以下特性：

• 封装尺寸等于芯片尺寸
• 每次 I/O 计数占用空间很小
• 互连布局提供 0.3、0.34、0.4 和 0.5mm 的间距

两种类型的 PCB 焊盘图案用于表面贴装封装：

• 非阻焊层限定 (NSMD)
• 阻焊层限定 (SMD)
• 对于 WCSP，优先选择 NSMD 配置，因为它对铜蚀刻工艺的控制更严格，并且与 SMD 配置相比，PCB 侧的应力集中点有所降低。
• 建议使用小于或等于 1oz 的铜层，以实现更高的焊点间距。 大于 1oz 的覆铜厚度会导致焊点有效间距降低，这可能会对焊点可靠性产生不利影响。
• 对于 NSMD 配置，与焊盘连接处的布线宽度不应超过焊盘直径的 66%。