|
|
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
本帖最后由 House647 于 2022-1-10 13:54 编辑
( w0 d. Y( c- j$ m6 ?5 l0 \) K9 G+ |2 G) Z/ o
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。" q4 i5 w# K! y8 g
电子元器件失效率曲线的特征:浴盆曲线
) ~5 X7 I! ]. g3 L: S$ c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。
9 ]3 E' ~$ R5 r; Y3 w2 I. B3 U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;
( a/ |# T3 a5 U, Y+ S/ L# K
4 a7 \/ o8 g. z% R8 u8 C! Q0 B4 E a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。
. E: H: V3 m/ K( z7 o" R1 t6 T/ a4 h! B8 G# s8 Q
' g6 t$ |; |5 K9 q2 U/ g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。
: X) ^1 q2 ?; N8 C4 l& E, ^
( S0 l9 M1 E' F1 u
& V! W5 N! x* u" ]" G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。/ V5 M0 u% g' P2 T5 Y
2 D$ K6 g5 u# k- O
8 M% S7 e# | q! r; V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。
. y: |- g3 S. g/ Z X$ Z, H; \0 G; O/ ^; G8 p, F
$ a2 _5 D, T4 F$ E. w1 b, a常见的元器件失效如下:
9 Z* n( Q5 O- |( \, u& d+ l! {(见附件)& E# N8 @! z( t, g* i1 ]% z
而按照导致的原因可将失效机理分为以下六种:
. z. X* z# E* R. x6 i9 f1、设计问题引起的劣化
# v* s+ g. h) [$ x7 w# z0 ^指版图、电路和结构等方面的设计缺陷;4 c) M# j1 V3 e) x0 d8 v2 i! b- v
2、体内劣化机理
# E: p5 t' V% I1 j/ |- s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;; c1 l1 t; x. N! s7 F3 Z' @, h
3、表面劣化机理1 _3 h' V0 j# X* e- d
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( ~) U- E5 C4、金属化系统劣化机理
0 L6 E! Y1 ]2 j( k. I8 ]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 ~% U2 [" J9 n
5、封装劣化机理# R+ H! ]! }8 A k# V
指管腿腐蚀、漏气、壳内有外来物引起漏电或短路等;# \ ? M( d3 p4 T* E
6、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。; w$ {5 J* j' B0 ?: W# a( R0 p% N
; m8 G$ W0 F9 j. ?, }$ e; o
* K4 W" P& Y3 g8 i1 o" \' b
/ ?0 f" d: n7 d O. J
8 X7 z- ]7 Z- w3 H |
|