TA的每日心情 | 开心 2020-8-28 15:14 |
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/ @) _# O" G" m) g; {0 z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。
N' w$ C$ T. A电子元器件失效率曲线的特征:浴盆曲线/ T' D. C/ R, x) C p* U
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。7 u; R' F5 Y0 Z( M; 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;5 J0 r9 B0 H' Y! J
}" J% m+ q, q' ]) O P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。
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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。
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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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% |1 j; m, ]( F: j0 T1 I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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. X& T8 @% N* A! M常见的元器件失效如下:( \, W2 e1 p" `' t7 a2 F) l
(见附件)9 E1 Y( ?: O- w) Z8 f2 S% ]
而按照导致的原因可将失效机理分为以下六种:' C- q0 P+ b) K9 i" L7 b5 l4 | Y$ S
1、设计问题引起的劣化
5 P+ l/ {4 r. P指版图、电路和结构等方面的设计缺陷;
; Y' u# J( Q8 J* [( y ~ k! q8 I0 x2、体内劣化机理5 \: N; t- M) _+ U9 C3 l
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;( V! ^; d6 o; v; N, i2 c
3、表面劣化机理- M$ S: g; N5 e7 u" i
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;
4 g: U7 R% R& Q* w) d4、金属化系统劣化机理
, P" _* e4 I/ L2 _; [, L3 ^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;
9 z- A' v7 n% ~! F7 N3 X' w5、封装劣化机理. P6 t J) S+ ?' h$ `/ f4 z" o
指管腿腐蚀、漏气、壳内有外来物引起漏电或短路等;& l) a8 N: l/ t9 ~- A N5 `
6、使用问题引起的损坏5 X* N+ @+ t: d
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。
, c h+ a- z5 A; q5 r% ^3 [# v1 g* {$ }1 {
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