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贴片管脚

引脚(jiao)，又(you)叫管脚(jiao)，英文(wen)叫Pin。就是(shi)从集(ji)成(cheng)电路(lu)（芯片）内部电路(lu)引出与外围电路(lu)的(de)(de)接线，所有的(de)(de)引脚(jiao)就构成(cheng)了这(zhei)块芯片的(de)(de)接口。引线末端的(de)(de)一段，通过软钎焊(han)(han)使这(zhei)一段与印制(zhi)板上的(de)(de)焊(han)(han)盘共同形成(cheng)焊(han)(han)点。引脚(jiao)可(ke)划分为脚(jiao)跟（bottom）、脚(jiao)趾（toe）、脚(jiao)侧（side）等(deng)部分。

贴片场效应管管脚图

部分贴片场效(xiao)应管(guan)(guan)的(de)管(guan)(guan)脚(jiao)排列如图1。此外，我们(men)］可利(li)用万用表(biao)Rx1k档(dang)判别结型场效(xiao)应管(guan)(guan)电极(ji)(ji)，黑表(biao)笔(bi)碰(peng)触一个(ge)电极(ji)(ji)，红表(biao)笔(bi)依次(ci)碰(peng)触另外两(liang)个(ge)电极(ji)(ji)，若两(liang)次(ci)测出的(de)阻值都很大，则是P沟道且黑表(biao)笔(bi)接的(de)是栅极(ji)(ji)。反(fan)之(zhi)，两(liang)次(ci)阻值均很小(xiao)，则是N沟道，黑表(biao)笔(bi)接的(de)也是栅极(ji)(ji)，但此法不(bu)能用于测绝缘栅场效(xiao)应管(guan)(guan)。

另外，还(hai)可用(yong)万用(yong)表估测(ce)结(jie)型场效(xiao)应管(guan)的放(fang)大(da)能(neng)力，如图2。手捏住栅极后，表针会向左摆(bai)动(dong)（或向右），但(dan)只要(yao)有(you)(you)明(ming)(ming)显摆(bai)动(dong)说明(ming)(ming)此管(guan)有(you)(you)放(fang)大(da)能(neng)力，摆(bai)动(dong)小，放(fang)大(da)能(neng)力弱。由于测(ce)量进g-结(jie)电(dian)窄上充有(you)(you)少量电(dian)荷，每(mei)次测(ce)量后要(yao)将g-s间短(duan)路一下，否则再次测(ce)可能(neng)表针不动(dong)。

对于大功率场(chang)效应(ying)管，如图(tu)6-6 （a）所示(shi)，从左至右(you)，管脚(jiao)(jiao)排列(lie)基本为(wei)G、D、S极（散热片(pian)接D极）：采(cai)用(yong)绝缘(yuan)底板模(mo)块封(feng)装的特种场(chang)效应(ying)管通常(chang)(chang)有四(si)个管脚(jiao)(jiao)，如图(tu)2示(shi)，上面(mian)(mian)的两个通常(chang)(chang)为(wei)两个S极（相连(lian)），下面(mian)(mian)的两个分(fen)别为(wei)G、D极；采(cai)用(yong)贴片(pian)封(feng)装的场(chang)效应(ying)管，如图(tu)2示(shi)，散热片(pian)是(shi)D极，下面(mian)(mian)的三个脚(jiao)(jiao)分(fen)别是(shi)G、D、S极。

贴片场效应管的种类

贴片场效应管管脚图-高压电容管脚断裂失效分析

环境应力(li)筛选试(shi)验(yan)(yan) (ESS试(shi)验(yan)(yan))是考核导(dao)(dao)弹(dan)质量的(de)(de)(de)必要手段。ESS试(shi)验(yan)(yan)中的(de)(de)(de)随机(ji)振动试(shi)验(yan)(yan)旨在(zai)考核产品在(zai)结构、装配(pei)、应力(li)等方面的(de)(de)(de)缺陷。导(dao)(dao)弹(dan)在(zai)生产中要经(jing)历组件、舱段、全弹(dan)3级的(de)(de)(de)ESS试(shi)验(yan)(yan)。在(zai)3级振动试(shi)验(yan)(yan)中多次出(chu)现(xian)(xian)发(fa)射(she)机(ji)探测(ce)功(gong)率抖动或功(gong)率很小(xiao)的(de)(de)(de)故障(zhang)现(xian)(xian)象，排查后(hou)发(fa)现(xian)(xian)是发(fa)射(she)机(ji)组件的(de)(de)(de)整流器电路(lu)板上高压电容(rong)的(de)(de)(de)引脚在(zai)焊点处断裂引起。

整流器电(dian)路板上(shang)有10个贴片(pian)瓷介高压电(dian)容(在电(dian)路中起倍压或滤波作用)，在两侧(ce)镀银电(dian)极焊(han)接11 mm镀银铜丝后(hou)插装在印制(zhi)板上(shang)，电(dian)容陶瓷底(di)面(mian)距印制(zhi)板小于0.5 mm，然后(hou)用电(dian)烙(luo)铁焊(han)接，最后(hou)在电(dian)容底(di)部涂1圈硅橡(xiang)胶GD414以粘接固定(ding)在印制(zhi)板上(shang)。通过对断口宏微观(guan)观(guan)察(cha)、化学(xue)成分分析(xi)和(he)硬度检测(ce)、装配生产流程分析(xi)以及材料(liao)力学(xue)计算，确定(ding)断裂性质和(he)原因，进(jin)(jin)而(er)制(zhi)定(ding)经(jing)济、可行、有效的补偿措施，并进(jin)(jin)行随机振动(dong)试验(yan)验(yan)证，从而(er)使最终问题得(de)到解决。这一研(yan)究对ESS试验(yan)的进(jin)(jin)行有较(jiao)重要(yao)的工程应(ying)用价值。

工艺分析和改进措施

（1）固定(ding)胶(jiao)分析和改进

硅橡胶(jiao)拉伸(shen)强(qiang)度(du)为4～5 MPa，伸(shen)长率为100%～200%，分子间(jian)作(zuo)用力弱(ruo)，粘(zhan)附性差，粘(zhan)接强(qiang)度(du)低(di)；而E-4X环氧树脂胶(jiao)拉伸(shen)强(qiang)度(du)大(da)于83 MPa，伸(shen)长率小于9%，粘(zhan)合性好(hao)，粘(zhan)接强(qiang)度(du)高(gao)，收(shou)缩率低(di)，尺(chi)寸稳定。从性能(neng)上明显看出，E-4X环氧树脂胶(jiao)才能(neng)对(dui)“悬臂(bei)梁”式的高(gao)压(ya)电容起到真正的固定作(zuo)用。

对(dui)涂胶工序(xu)进行(xing)细化，要求环氧胶固定电容(rong)(rong)高(gao)度达(da)到电容(rong)(rong)本体(ti)的1/3，并在两肋形成(cheng)山脊状支撑，使(shi)高(gao)压电容(rong)(rong)与E-4X一体(ti)，振(zhen)(zhen)动中不再颤振(zhen)(zhen)，引脚得到保护。

（2）生(sheng)产流(liu)程分析和改(gai)进

审(shen)查整流(liu)器电(dian)(dian)路板(ban)(ban)装(zhuang)(zhuang)配生产流(liu)程，发(fa)现是先装(zhuang)(zhuang)配高(gao)(gao)(gao)压电(dian)(dian)容(rong)(rong)再(zai)(zai)装(zhuang)(zhuang)配其(qi)它元(yuan)件，这样立(li)(li)式高(gao)(gao)(gao)压电(dian)(dian)容(rong)(rong)为最高(gao)(gao)(gao)点，周转(zhuan)或(huo)(huo)放置(zhi)时(shi)，电(dian)(dian)容(rong)(rong)易受到磕碰或(huo)(huo)外力而造成歪斜，每批电(dian)(dian)路板(ban)(ban)测试或(huo)(huo)固定(ding)(ding)(ding)前(qian)发(fa)现部分高(gao)(gao)(gao)压电(dian)(dian)容(rong)(rong)有歪斜现象，固定(ding)(ding)(ding)前(qian)人工进(jin)(jin)行(xing)了(le)扶(fu)正。更改(gai)(gai)工序即先装(zhuang)(zhuang)配其(qi)它元(yuan)件和(he)粘接(jie)立(li)(li)柱再(zai)(zai)装(zhuang)(zhuang)配高(gao)(gao)(gao)压电(dian)(dian)容(rong)(rong)。这样周转(zhuan)或(huo)(huo)放置(zhi)时(shi)比高(gao)(gao)(gao)压电(dian)(dian)容(rong)(rong)稍(shao)高(gao)(gao)(gao)的立(li)(li)柱受力，保护了(le)高(gao)(gao)(gao)压电(dian)(dian)容(rong)(rong)。改(gai)(gai)进(jin)(jin)工序前(qian)，先对电(dian)(dian)路板(ban)(ban)真(zhen)空涂(tu)(tu)覆(在电(dian)(dian)容(rong)(rong)陶瓷面(mian)上(shang)形成约(yue)15 μm厚的派(pai)埃(ai)林(lin)薄膜材料(liao))，再(zai)(zai)涂(tu)(tu)硅橡胶(jiao)(jiao)(jiao)固定(ding)(ding)(ding)。改(gai)(gai)进(jin)(jin)后(hou)，先在电(dian)(dian)容(rong)(rong)上(shang)涂(tu)(tu)环氧胶(jiao)(jiao)(jiao)，再(zai)(zai)在整个电(dian)(dian)路板(ban)(ban)真(zhen)空涂(tu)(tu)覆，这样在电(dian)(dian)容(rong)(rong)和(he)胶(jiao)(jiao)(jiao)外表面(mian)一体形成派(pai)埃(ai)林(lin)薄膜。由于(yu)派(pai)埃(ai)林(lin)薄膜表面(mian)粗糙(cao)度(du)小(xiao)于(yu)陶瓷面(mian)，胶(jiao)(jiao)(jiao)在派(pai)埃(ai)林(lin)薄膜表面(mian)的接(jie)触(chu)角大(da)于(yu)陶瓷表面(mian)(接(jie)触(chu)角越小(xiao)润湿效果越好)，改(gai)(gai)进(jin)(jin)后(hou)固定(ding)(ding)(ding)效果更好。

分析与改进结果

高压(ya)电(dian)容(rong)是片式(shi)SMC，焊盘应(ying)设计成(cheng)长方形(xing)的(de)(de)焊盘，焊接(jie)采用(yong)表面组装技术(shu)(SMT)回流焊接(jie)，这样高压(ya)电(dian)容(rong)不再是“悬臂梁”，正应(ying)力会(hui)因质(zhi)心降(jiang)低和受力面积增大而(er)大幅度减小。重新对电(dian)路板(ban)设计可从根本上解决问题，但涉及大批(pi)量在制品的(de)(de)报废和返修(xiu)，严重影响导弹的(de)(de)生产交付。

在X和Y方向(xiang)(xiang)随机振动中高压(ya)(ya)电(dian)容(rong)受(shou)交(jiao)变的(de)拉(la)伸(shen)和剪(jian)切应(ying)力，硅橡胶粘接强(qiang)度(du)弱且固(gu)定不足高压(ya)(ya)电(dian)容(rong)高度(du)的(de)1/5，基本没(mei)有(you)起到(dao)支撑作(zuo)用，特别是(shi)Y向(xiang)(xiang)振动中电(dian)容(rong)在颤振，焊点(dian)处受(shou)到(dao)高频率的(de)剪(jian)切应(ying)力，最(zui)终导致(zhi)弯(wan)曲疲(pi)劳(lao)断(duan)裂。

电(dian)(dian)路板(试(shi)验(yan)件(jian))换胶(jiao)后通(tong)过了加强考核的(de)(de)(de)(de)随机振动试(shi)验(yan)，随后大(da)批量正式产(chan)品进(jin)行返修(xiu)(xiu)。新(xin)投产(chan)的(de)(de)(de)(de)整流(liu)器(qi)电(dian)(dian)路板按照改进(jin)后的(de)(de)(de)(de)流(liu)程生产(chan)，用E-4X环(huan)氧树(shu)脂胶(jiao)固定高压(ya)电(dian)(dian)容。返修(xiu)(xiu)后的(de)(de)(de)(de)产(chan)品和按改进(jin)措施新(xin)生产(chan)的(de)(de)(de)(de)产(chan)品在组件(jian)、舱段、全弹(dan)三级的(de)(de)(de)(de)ESS试(shi)验(yan)均未再发生高压(ya)电(dian)(dian)容引脚断(duan)裂故(gu)障，表明(ming)问题得到(dao)解决。

结论

1)高压电容引(yin)脚断裂性质是疲劳(lao)断裂；

2)装配方式设计(ji)不合理，固定胶粘接强度不够和工(gong)艺不完善是导致引(yin)脚断裂的原因；

3)改用环氧胶和调(diao)整生产流程从工程上简单、有效、经济地解决(jue)了问题。

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