TA的每日心情 | 开心 2020-8-28 15:14 |
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% l; H' z% t3 b2 Y$ W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。
/ Z- F6 _+ N4 e: K+ x' p电子元器件失效率曲线的特征:浴盆曲线
8 L3 f2 `) [0 I, }6 N% J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 h. n! U- ]: w* Y6 V y9 a
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;" d) X. [4 Z: w9 s/ {+ p
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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。8 l5 ?3 [1 ]. B+ O
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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。( X; R8 p) g$ }7 X o0 r" Z* j
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( M0 |; E7 M& @3 W# Z2 Q* w- Q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。' H& `: u& @% |) @
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常见的元器件失效如下:- v* R! j% K8 z
(见附件). o; n0 @7 O/ {3 K$ a
而按照导致的原因可将失效机理分为以下六种:
% y" L, ^9 G% p) u4 \( f1、设计问题引起的劣化/ X$ e6 k: v' L' y$ }
指版图、电路和结构等方面的设计缺陷;
- V) J" K2 ?6 @/ c4 L' X v+ W/ q2、体内劣化机理 w. ^5 }+ |7 r
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;8 @, x; p& l' }( N
3、表面劣化机理
! @. M$ M9 O# s) t/ Y% E4 l6 E" [# M3 ^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;
" _2 b9 Q6 q# l j4、金属化系统劣化机理, [4 X% u p4 |
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;6 B/ C% H' v1 L$ U% E" `+ t8 a
5、封装劣化机理5 h+ `- i' ^ S H: j# Z. d2 P
指管腿腐蚀、漏气、壳内有外来物引起漏电或短路等;' K9 W5 W9 [% u# L2 S
6、使用问题引起的损坏) J: k# Q8 k% Y, k5 Q, a
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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