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本帖最后由 House647 于 2022-1-10 13:54 编辑
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c, k8 l2 a. b8 @- ?电子元器件的失效是引发电子电路或系统故障的主要因素。$ d! n1 H$ _6 ?* a8 e
电子元器件失效率曲线的特征：浴盆曲线 \1 |, O( |+ T4 o
如图：从曲线上可以看到，电子元器件的失效周期随时间的变化大致分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。
3 K, F9 N, a4 i9 o! U Z5 i早期失效期，此阶段的特点：失效率高、可靠性低，但随工作时间的增加而失效率迅速下降。产生早期失效的原因：一 元器件在设计制造工艺上的缺陷；二 元器件本身材料、结构上的缺陷；, w6 |# D9 g8 o/ a7 ~6 L+ g4 y
# u n# I0 I7 @* ^偶然失效期，是电子元器件的正常工作期，其特点是失效率比早期失效率低且稳定。这一时期的失效由偶然不确定因素引起，失效时间也是随机的。2 |, {( u4 O& `; y7 W0 T
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耗损失效期，与早期失效期相反，失效率随工作时间增加而上升。此阶段由于元器件长期使用而产生的损耗、磨损、老化、疲劳等有原因引起。5 z5 ^1 C7 B7 ?8 v; @
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0 Q T% a; @; ^! k! S电子元器件的可靠性与规定的条件是分不开的，规定条件是由使用时的工作条件、环境条件或储存条件等组成。工作条件指使用时的电压、电流和功率等，环境条件或储存条件是指所处的温度、湿度和气压等。
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' i: h/ M E; S& U; ^根据经验，电子元器件故障的原因主要有两个：一是不正常的电气条件；二是不正常的工作环境。优良的电气条件取决于电路的正确设计。如果元件能够在额定状态下工作，其寿命就会较长。如果过载使用，寿命就会缩短。其次，环境条件中如高温、高湿、空气中的尘埃和腐蚀性化学物质、ESD等都会影响元器件的寿命。
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常见的元器件失效如下：
! {! `/ v5 S3 w; {, s（见附件）+ ]6 k' \9 h& Z& F G
而按照导致的原因可将失效机理分为以下六种:
# \. a7 p7 G$ V6 J. _. N1、设计问题引起的劣化
, Z8 T* R5 I" d% m4 B指版图、电路和结构等方面的设计缺陷;
6 M' U; [. @( E# v- c: Q2、体内劣化机理
( P/ Q: y5 Y& ?指二次击穿、CMOS 闭锁效应、中子辐射损伤、重金属玷污和材料缺陷引起的结构性能退化、瞬间功率过载等; ^0 N6 X/ q! G5 E0 G
3、表面劣化机理
2 K/ J4 | f i& R# }# Q9 S& [& O指钠离子玷污引起沟道漏电、γ辐射损伤、表面击穿( 蠕变) 、表面复合引起小电流增益减小等;$ H; y, D, S6 x1 ]4 h7 J( n- z
4、金属化系统劣化机理
4 E& T2 q& X6 l2 G4 q/ ^& \4 s" S' ^指铝电迁移、铝腐蚀、铝化伤、铝缺口、台阶断铝、过电应力烧毁等;
- Y! M% N% Q& d5、封装劣化机理, H, W- A+ b& i) @
指管腿腐蚀、漏气、壳内有外来物引起漏电或短路等;
/ x) W5 ^& h. k5 {$ X; i$ b6、使用问题引起的损坏指静电损伤、电浪涌损伤、机械损伤、过高温度引起的破坏、干扰信号引起的故障、焊剂腐蚀管脚等。
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发表于 2022-1-10 13:52
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