EDA365电子论坛网

标题: 电子元器件的失效规律 [打印本页]
作者: thinkfunny    时间: 2021-7-27 09:52
标题: 电子元器件的失效规律
9 F, u7 ^- D6 s8 ~  t
电子元器件的失效规律' h* }1 O+ I: h, X4 s* `- j3 |; s
1　浴盆曲线+ z9 t: N+ M( X" Y! [2 H7 X5 {0 u
为了研究电子元器件的可靠性，就要掌握元器件失效的客观规律，分析产品的失效原因，以便进一步提高元器件的可靠性。7 J% n/ \% W4 q) L. b: L; [+ _7 P7 y
虽然每个电子元器件的失效是个随机事件，并且是偶然发生的，但大量元器件的失效却呈现出一定的规律性。从产品的寿命特征来分析，大量使用和试验结果表明，电子元器件失效率曲线的特征是两端高，中间低，呈浴盆状，习惯称为“浴盆曲线”，其形状如图2.3所示。
: {$ e4 ?; V  w  @8 }, Z+ i7 m) U8 o! K0 a! p: F  [

: J3 m) x; }8 j* \
: N0 R4 M8 @+ X+ O从曲线上可以看出，电子元器件的失效率随时间的发展变化大致可以分为三个阶段：即早期失效期、偶然失效期、耗损（磨损）失效期。在不同时期产品呈现不同的失效规律，尽管给电子元器件施加的应力没有变。
% A2 D% P+ R% [/ O/ G3 z2　早期失效期: @. K4 M. l, E! ~
早期失效期出现在产品开始工作的初期，其特点是失效率高，可靠性低，且产品随着试验时间或工作时间的增加失效率迅速下降。产品发生早期失效的原因主要是设计、制造工艺上的缺陷或者元件、材料、结构上的缺陷所致（例如，元器件所使用的材料纯度达不到要求，或制造中混入杂质、产生的缺陷和工艺控制不严格等）。早期失效的元器件或材料一般可以通过加强对原材料和工艺的检验，或通过可靠性筛选等办法来加以淘汰。但最根本的办法是找出导致早期失效的原因，采取相应措施加以消除，从而使失效率降低且产品稳定。* l; W2 Q2 b/ [
早期失效期的失效率分布函数与m<1的威布尔（Weibull）分布函数所描述的曲线相同。
1 K" l8 w' H( p3　偶然失效期
; H4 Y# X  C# b5 W; L8 ^6 A偶然失效期出现在早期失效期之后，是产品的正常工作期，其特点是失效率比早期失效率小得多，且产品稳定。失效率几乎与时间无关，可近似为一常数。通常所指的使用寿命就是这一时期，这个时期的失效由偶然不确定因素引起，失效发生的时间也是随机的，故称为偶然失效期。
7 C; k  R& q* W偶然失效期产品的失效规律符合指数分布规律。) D3 F2 R' q6 }9 |# K9 {: _- y
4　耗损失效期
% s+ W! X. D( u- a+ V4 }耗损失效期出现在产品的后期，其特点刚好与早期失效期相反。失效率随试验或工作时间增加而迅速上升，出现大批失效。耗损失效是由于产品长期使用而产生的损耗、磨损、老化、疲劳等原因所引起的。它是构成元器件本身的材料长期化学、物理不可逆变化所造成的，是产品寿命的“终了”。
# n# e0 G3 X# h耗损失效期的失效概率分布函数与m>1的威布尔函数所描述的曲线相同。8 T5 h* E- E  [% R  ]+ B3 j2 n
但是，对于实际电子产品并不一定都出现上述三个阶段。例如，工艺质量且控制很好的金属膜电阻有时就不出现早期失效期，又如某些半导体器件就没有发生耗损失效期。至于个别产品由于设计、生产工艺不合理，只有早期失效期和耗损失效期，这是由于产品质量过于低劣，此种产品不能正常使用。从上述“浴盆曲线”也可看出，在成批产品中，有些产品的失效率曲线是递增型、递减型和常数型，而宏观表现出来的是由三种类型的失效率曲线叠加而成，如图2.4所示。  w% t* x- B3 z
' s2 f' J/ S5 ~% v% F
" [+ b" N! L3 X' R5 ~- |
作者: younicp    时间: 2021-7-27 11:00
电子元器件的失效规律
作者: CCxiaom    时间: 2021-7-27 11:00
电子元器件的失效规律
作者: uiabluqp    时间: 2021-7-27 11:01
电子元器件的失效规律
作者: xjsevenxy    时间: 2021-7-28 08:37
电子元器件的失效规律



欢迎光临 EDA365电子论坛网 (https://bbs.eda365.com/) Powered by Discuz! X3.2