|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
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。
6 k4 l- E! s. Y% @% Q0 ^2 X" G电子元器件失效率曲线的特征:浴盆曲线
1 @4 ]% `' d' Z N! `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。& b' D# E- n0 E
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;
. o* x/ N% W' v7 l1 _. J) t: o4 ~3 @ _0 V- F* g
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。" R, ]$ E3 R# b* O. A
2 o6 R0 H, S- y' x. b$ {9 e% H
+ E3 ^/ L+ X) J# ^6 S3 o1 N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。/ I" `1 e8 _3 l8 ?- u" ]" k! @% H+ y
) G6 G$ ?" o5 q+ D2 C
( w7 N/ J2 n& E) p
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。
7 r N* ~) G1 `. S% Z/ f: J4 E5 `% W7 [# H) [- [
- G7 L8 r5 b. O& f! ]* g9 W7 g T
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。
% [1 ^$ ?) B9 `4 K7 E% P4 _" b6 Y$ U) J$ J' y
1 P8 W2 v3 j2 a3 b$ g4 F7 i; t0 J常见的元器件失效如下:0 c) g( E1 `" Y7 ~& k4 A2 O6 `- s
而按照导致的原因可将失效机理分为以下六种:
) q$ J A+ ?9 g5 j2 C5 M2 T: X1、设计问题引起的劣化
$ U) v$ r+ Z3 c* b# K( l指版图、电路和结构等方面的设计缺陷;
6 ~3 B7 d' ^: W8 G: I5 e2、体内劣化机理
; {% b5 f L9 P+ T0 I' f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;
: \, d, w# g0 D3 w* b/ t8 Y3、表面劣化机理# [. g9 ]( \9 j, g7 a
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;
5 w$ S/ r8 l: G/ F/ g% U; B( {! @0 }4、金属化系统劣化机理$ n/ k. O1 n& _- z+ C& c y
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' j" ^) e9 H6 H& A+ k6 i. W' C
5、封装劣化机理
1 `6 Y K: [# p! @# s指管腿腐蚀、漏气、壳内有外来物引起漏电或短路等;
- U5 I; A- g n G$ n: t) k* Y6、使用问题引起的损坏
0 D. ~& B7 ]' O7 m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。 |
% @& H6 @$ c# { |
|