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高低溫試驗(yàn)箱在電子元器件行業(yè)中的運(yùn)用

文章出處:行業(yè)資訊 責(zé)任編輯:東莞市利拓檢測(cè)儀器有限公司 發(fā)表時(shí)間:2021-11-16
  

本文透過電子元器件看?高低溫試驗(yàn)箱?的功能?;蛘哒f直接表述電子元器件所要求擁有的性能。

1.高溫貯存

電子元器件的失效大多數(shù)是由于體內(nèi)和表面的各種物理化學(xué)變化所引起,它們與溫度有密切的關(guān)系。溫度升高以后,化學(xué)反應(yīng)速度大大加快,失效過程也得到加速。使得有缺陷的元器件能及時(shí)暴露,予以剔除。
高溫篩選在半導(dǎo)體器件上被廣泛采用,它能有效地剔除具有表面沽污、鍵合不良、氧化層有缺陷等失效機(jī)理的器件。通常在最高結(jié)溫下貯存24~168小時(shí)。
高溫篩選簡(jiǎn)單易行,費(fèi)用不大,在許多元器件上都可以施行。通過高溫貯存以后還可以使元器件的參數(shù)性能穩(wěn)定下來,減少使用中的參數(shù)漂移。各種元器件的熱應(yīng)力和篩選時(shí)間要適當(dāng)選擇,以免產(chǎn)生新的失效機(jī)理。
2.功率電老煉
篩選時(shí),在熱電應(yīng)力的共同作用下,能很好地暴露元器件體內(nèi)和表面的多種潛在缺陷,它是可靠性篩選的一個(gè)重要項(xiàng)目。
各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉幾小時(shí)至168小時(shí),有些產(chǎn)品,如集成電路,不能隨便改變條件,但可以采用高溫工作方式來提高工作結(jié)溫,達(dá)到高應(yīng)力狀態(tài),各種元器件的電應(yīng)力要適當(dāng)選擇,可以等于或稍高于額定條件,但不能引人新的失效機(jī)理。

功率老煉需要專門的試驗(yàn)設(shè)備,其費(fèi)用較高,故篩選時(shí)間不宜過長(zhǎng)。民用產(chǎn)品通常為幾個(gè)小時(shí),軍用高可靠產(chǎn)品可選擇100、168小時(shí),宇航級(jí)元器件可以選擇240小時(shí)甚至更長(zhǎng)的周期。

3.溫度循環(huán)
電子產(chǎn)品在使用過程中會(huì)遇到不同的環(huán)境溫度條件,在熱脹冷縮的應(yīng)力作用下,熱匹配性能差的元器件就容易失效。溫度循環(huán)篩選利用了極端高溫和極端低溫間的熱脹冷縮應(yīng)力,能有效的剔除有熱性能缺陷的產(chǎn)品。元器件常用的篩選條件是–55~+125℃,循環(huán)5~10次。

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元器件篩選的必要性
電子元器件的固有可靠性取決于產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì),在產(chǎn)品的制造過程中,由于人為因素或原材料、工藝條件、設(shè)備條件的波動(dòng),最終的成品不可能全部達(dá)到預(yù)期的固有可靠性。
在每一批成品中,總有一部分產(chǎn)品存在一些潛在的缺陷和弱點(diǎn),這些潛在的缺陷和弱點(diǎn),在一定的應(yīng)力條件下表現(xiàn)為早期失效。具有早期失效的元器件的平均壽命比正常產(chǎn)品要短得多。
電子設(shè)備能否可靠地工作的基礎(chǔ)是電子元器件能否可靠地工作。如果將早期失效的元器件裝上整機(jī)、設(shè)備,就會(huì)使得整機(jī)、設(shè)備的早期失效故障率大幅度增加,其可靠性不能滿足要求,而且還要付出極大的代價(jià)來維修。
因此,應(yīng)該在電子元器件裝上整機(jī)、設(shè)備之前,就要設(shè)法把具有早期失效的元器件盡可能地加以排除,為此就要對(duì)元器件進(jìn)行篩選。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的篩選工作經(jīng)驗(yàn),通過有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1-2個(gè)數(shù)量級(jí),因此不管是軍用產(chǎn)品還是民用產(chǎn)品,篩選都是保證可靠性的重要手段。

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