TA的每日心情 | 开心 2020-8-28 15:14 |
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/ Q4 b. h! u+ f' p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。; |0 Q* S8 W: D
电子元器件失效率曲线的特征:浴盆曲线
' I/ v: j! ]# o* H7 I% c8 Y6 \ `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。
5 u! j1 e1 E1 }* P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;# n0 A# D3 [7 y. b& g* d
& j, J$ L4 U( l/ T0 d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。6 X8 ~& f3 d# E7 Y+ [% \: D6 [7 u! B
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1 J9 [+ O. @" a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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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。, N6 X1 {' k" H
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常见的元器件失效如下:
1 j5 e- ~9 ?; X6 o(见附件)! E# V, L6 @' T
而按照导致的原因可将失效机理分为以下六种:# ]1 |, @; T! A* W& ~
1、设计问题引起的劣化
7 C; Q" ~0 x5 w9 b# S* y8 S指版图、电路和结构等方面的设计缺陷;
; Q1 B7 v& F$ |0 C' ^4 C2 v2、体内劣化机理* l4 G+ z! m/ N" ~# y7 ^
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;& c' ?& p& o5 E4 i, J
3、表面劣化机理
8 L/ }! ^1 Z7 }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;+ C9 t6 M2 ~: n4 g9 Z5 W- F' m
4、金属化系统劣化机理
1 i% F1 _9 M! W& F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;+ O4 }3 h$ k8 K* Z0 o/ F. z
5、封装劣化机理
# t8 A, Q. C0 n4 N) H6 H) E! y! s指管腿腐蚀、漏气、壳内有外来物引起漏电或短路等; X* j6 }2 T! B3 ]
6、使用问题引起的损坏; ]# l# E& G, W% y' C' ?' @
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。; g2 \* N O! r% P1 D, g. q/ I; y; }
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