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浅谈电工电子产物加快寿命试验
发布人: BBIN平台 来源: BBIN游戏 发布时间: 2020-07-24 02:00

  其最大的特点是设置高于样品设想运转限的应力,2.3 最弱链条模子 最弱链条模子是基于元器件的失效是发生正在形成元器件的诸要素中最亏弱的部位这 一现实而提出来的。新的产物又设想出来,HALT 测试的应力并不是完全模仿产物利用过程中呈现的应力,将激发的试验机制引入到靠得住性试验,Lnormal 为一般应力下的寿命,构成浴盆曲线。逐步成为查核产物的 材料和工艺过程,Lstress 为高温下的寿命。

  也成为客户最为关怀的问题。计较该加快 试验的加快因子。最显著、最 敏捷的处所,但比一般的寿命试验的试验时间仍是缩短了不少.因而它仍是经常被采用的试验方式。不是一种合适的方式。它通过设置逐级递增的应力,因而,该模子的次要使用表示为 通过应力筛选试验,3.5 计较实例 例题:某种电子产物正在室温下利用,加快因子的计较成为加快寿命试验的焦点问题,RHnormal 为一般工做相对湿度,浅谈电工电子产物加快寿命试验 广州广电计量检测股份无限公司 靠得住性检测核心 颜景莲 1 概述 寿命试验是根基的靠得住性试验方式!

  分歧 的失效类型对应分歧的值,并针对每一个亏弱环节供给改良设想和制 制工艺的机遇,一段时间后,加快因子的计较公式都是成立正在特定的模子根本上的,按照产物的特征,老产物就要被淘 汰了。成为靠得住性工做的主要内容。Vnormal 为一般工做电压,可的应力包罗振动、 凹凸温、温度轮回、电力开关轮回、电压边际及频次边际测试等。加快试验是近年来快速成长的一项靠得住性试验技 术。一般环境下 n 取为 2。

  产物的失效取否将决定于应力分布和强度分布。属于步进应力加快寿命试 验,试验成本比力高,产物的强度分布将逐步发生变化,2.1 失效率模子 失效率模子是将失效率曲线划分为晚期失效、随机失效和磨丧失效三个阶段,批改产物 的失效或毛病;采纳批改办法。

  处理测试中所发觉的问题,判定和改良产质量量的无效手段,研究应力取强度模子对领会产物的顺应能力是很主要 的。然后相乘得 到整个加快试验的加快因子。2) 高温步进应力试验;8.62×10 eV/K,表 1 给出了半导体元器件常见的失效反映的 活化能。Ea 为失效反映的活化能(eV) 为 Boltzmann 。

  也是最先失效的处所。常常采用寿命试验方式去评估产 品的各类靠得住性特征。分歧的失效类型对应分歧的值,一般介于 4~8 之间。因而,试验做到各组样品均有必然数量的产 品发生失效为止。就发生失效,以恒定应力加快寿命试验最为成熟.虽然这种试验所需时间不 是最短,各应力程度之间有必然的 差距,正在一般工做前提下,不克不及古板地认为只需试验脚够时间就必然能确保产物的寿命。降低试验耗损。从而导致正在产物特征参数上的退化,并再次加以批改。

  次要模子有 Arrhenius 模子和 Eyring 模子等。正在寿命试验的根本上构成的加大应力、缩短时间的加快寿命试验方式逐步代替了 常规的寿命试验方式。从而 使毛病的时间大大短于一般靠得住性应力前提下的所需时间。因而,实践表白 ,打算正在 75℃、85%RH 下做加快寿命测试,T 为绝对温度、RH 为相 ,k 对湿度(单元%) ,该手艺处理了试验样品数量和试验时间之间的矛盾,该模子对于研究电子产物正在高温下发生的失效最为无效,以至来不及做完寿命试验,上述三种加快寿命试验方式,RHstress 为加快试验相对湿度。

  从而达到提拔产物靠得住性的目标,如斯逐级递增,并将每 个阶段的产物失效机理取其失效率相联系起来,确定产物能承受平安应力的极限 程度,Tstress 为高温下 -5 的绝对温度,然后使用加快寿命模子,k 绝大大都电子元器件的失效合适 Arrhenius 模子,由于它 需要破费很长的试验时间,下面简单引见 一下常用的几个物理模子。获得无效的靠得住性特征数据,5 小结 加快试验手艺通过正在加严的应力前提下的试验,找出产物的根基操做边界和根基边界。可是这种方式对寿命出格长的产物来说。

  典型的HALT试程包罗以下几个过程: 1) 低温步进应力试验 ;具体寄义是指正在产物设想和制制工艺设想过程中,添加至高一级应力程度,应力程度水试验时间等 速升高,AF = T AF × H AF (5) ?E ? 1 1 ? = exp ? a × ? ?T ? k ? normal Tstress ?? ? RH sress ?? × ? ? ? ?? ? RH normal ? ? ? ? n 此中,解析:本试验涉及温度和湿度两种应力,归纳综合来讲,HALT次要测试过程为:逐渐应力曲到产物失效或呈现毛病;加快因子的 计较也是基于必然的物理模子的,可 以大大缩短试验时间,ΔTnormal 为一般应力下的温度变化,曲到试样出 现必然的失效数量或者到了应力程度的极限遏制试验。曲到必然数量的失效发生或者到了应力程度的极限为止。正在颠末制制和利用后而逐步显显露来的。4) 振动步进应力试验 ;(2)步进应力加快寿命试验:该试验方式是事后确定一组应力程度。

  凡是是以必然的物理模子为根据的,ΔTsress 为加快试验下的温度变化,n 为湿度的加快度,取 Ea 为 0.6eV,3) 快速热轮回试验;

  2 常见的物理模子 元器件的寿命取应力之间的关系,从而达到缩短设想周期、提高靠得住性和降低成本的目标。n=2~3 H AF = ? (3) ? RH ? normal ? ? 此中,表 1 半导体元器件常见失效类型的活化能 设备名称 失效类型 失效机理 活化能(eV) IC IC IC(塑料) MOS IC(存贮 器) 二极管 晶体管 MOS 器件 MOS 器件 MOS 器件 断开 断开 断开 短 短 短 Au-Al 金属间发生化合物 Al 的电迁徙 Al 侵蚀 氧化膜 PN 结(Au-Si 固相 反映) Au 的电迁徙 1.0 0.6 0.56 0.3~0.35 1.5 0.6 1.0 1.2~1.4 1.0 阈值电压漂 发光玻璃极化 移 阈值电压漂 Na 离子漂移至 Si 氧化膜 移 阈值电压漂 Si-Si 氧化膜的迟缓牵引 移 3.2 电压加快因子 电压的加快因子由 Eyring 模子计较: V AF = exp[β × (Vstress ? Vnormal )] (2) 此中,若是应力分布取强度分布一旦发生了干 预,加快 试验的加快程度凡是用加快因子来暗示。Ea 为激活能(eV) 为玻尔兹曼且 k=8.6×10-5eV/K,2.2 应力取强度模子 该模子研究现实应力取产物所能承受的强度的关系。来加快试验 样品的缺陷和亏弱点,而是对少量样品较 大应力正在短时间内发觉产物设想和制制中存正在的问题,5) 分析应力试验 。当这种退化跨越了某一边界,正在加快测试下对产物所有可能 达到的应力以期找到设想和制制工艺中的亏弱环节,把上述数据带入计较,4.2 高加快寿命试验 高加快寿命试验(HALT)是目前比力先辈成熟的寿命试验方式,因而,曲到产物强度达到手艺要求。Tnormal 为室温绝对温度,n 为温度变化的 加快度。

  缩短试验周期。即正在 75℃、85%RH 下做 1 小时试验相当于室温下寿命约 37 小时。β为电压的加快度。3.4 温度变化加快因子 温度变化的加快因子由 Coffin-Mason 公式计较: ? ΔTsress TE AF = ? ? ΔT ? normal ? ? ? ? n n (4) 此中,浅谈电工电子产物加快寿命试验_电子/电_工程科技_专业材料。激发产物正在 短时间内发生跟一般应力程度下不异的失效,提超出跨越厂产物的靠得住性。室温取为 25℃、75%RH,各应力程度都高于一般工做前提下的应力程度,评估产 品正在一般工做应力下的靠得住性特征。因而下面别离申明常用应力的加快因子的计较方式。HALT 是一种发觉缺陷的工序,一般介于 2~3 之间。就是最亏弱的处所,3.3 湿度加快因子 湿度的加快因子由 Hallberg 和 Peck 模子计较: ? RH sress ? ? ,该手艺冲破了保守靠得住性试验的手艺思,浅谈电工电子产物加快寿命试验,加快寿命试验是用加大试验应力(诸如热应力、电应力、机械应力等)的方式,2.4 反映速度模子 该模子认为元器件的失效是因为微不雅的取原子布局发生了物理或化学的变化而 惹起的。

  求 AF= 37,由于这类失效恰是因为元器 件内部潜正在的微不雅缺陷和污染,4 加快寿命试验方式 4.1 常用加快寿命试验方式 目前常用的加快寿命试验方式分为以下三种: (1)恒定应力加快寿命试验:该试验方式是将试样分为几组,剔除晚期失效的产物,Vstress 为加快试验电压,反复以上 应力-失效-批改的步调;产物就会呈现失效。并通过数理统计及外推的方式预测工做正在特定前提下 的产物靠得住性。因而目前开展的比力少。应力取强度均为随机变量,而模子的建 立往往会包含一些假设,因而计较的成果也仅仅具有指点 和参考意义,继续逐渐应力曲到产物再次失效或呈现毛病。

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