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可靠性試驗的分類

2008

04-09

11:20:49

 4795

來源：廣東貝爾試驗設備有限公司

電子元器件常用的可靠性試驗的分類方法很多。按試驗目的來分，可分為可靠性鑒定試驗、壽命試驗、篩選試驗、耐久性試驗、可靠性增長試驗。按試驗地點來分，可分為現場試驗和模擬試驗實驗室試驗。按試驗項目來分，則可分為環境試驗、現場使用試驗、特殊檢測和壽命試驗等。也有按所施加應力情況來區分的各種可靠性實驗。可靠性試驗的分類可參見表8.2。

表8.2 可靠性試驗分類

雖然可靠性試驗門類很多，不同試驗都能采集到不同的數據，但它們都反映了在不同階段、不同考核對象的可靠性水平，是否達到了預定的可靠性指標。可靠性指標實際上就是可靠性試驗的失效判據。采用不同的失效判據，其可靠性評價的結果就會不同。為了通過可靠性試驗能準確地對產品進行可靠性評價，除了要地確定失效判據外，還要注意正確地選用抽樣方法和選用合適的技術標準。下面就對失效判據、抽樣方法和技術標準進行介紹。

8.2.3 失效判據

在進行可靠性試驗前，首先要確定好失效判據。由于失效的判據不同，試驗結果也會有不同，為此必需做出合理的失效定義制定失效判據。

失效一般分有兩種，即致命性失效和非致命性失效。致命性失效如斷路、短路和嚴重喪失功能。非致命性失效如漂移失效漏電流、互連線電阻增加、電源電壓下降。這將取決于退化的程度。退化的程度不同，失效形式也會不同。把參數退化到什么程度判定為失效，即失效判據不同，可靠性試驗的評價結果也會有明顯的不同。所以，如何確定失效判據應該非常慎重。

確定失效判據一般有兩種考慮：一是從滿足工作電流、工作條件的角度來制定試驗對象的容限值，二是從產品可靠性可以控制的角度來確定其極限值。對于*種情況，是使用方從對器件性能的需求來考慮的；對于第二種情況，則是生產方從器件的失效物理出發，根據其失效模式、失效機理來確定失效判據。實際上，這兩種考慮應該兼顧。在我們常用的各種技術標準中，都兼顧到了這兩方面的考慮。

下面以日本松下和日立公司針對數字集成電路和線性集成電路而制定的失效判據為例，介紹給讀者以供參考。參見表8.3和表8.4。從表上可以看出，對于試驗的參數都按照一定標準的容限值來評價。一般情況下以初始值為標準值，選取比標準值的上限值高10%做為上限判據，選取比標準值的下限值低10%做為下限判據。

表8.3 數字集成電路可靠性試驗的失效判據舉例

項目失效判據單位備注

下限上限

電

氣

性

能輸出電壓 L×0.9 U×1.1 V

輸出電流－ U×1.1

U×2＊ A ＊（）內是有漏電流

的場合

輸入電流－ U×1.1

（U×2）＊ A ＊（）內是有漏電流的場合

電源安全系數 0.05×U+0.95×L 0.95×U+0.05×L V 初期標準L（工作范圍）U失效判據（工作范圍）

電源電流 L×0.9 U×1.1 A

時鐘脈沖寬度 L×0.9 U×1.1 Sec

輸入箱位電壓 L×0.9 － V

AC特性 L×0.9 U×1.1 Sec

功能試驗根據真值表－

斷路，短路斷路，半斷路

短路，半斷路包含高低溫不良－

外

觀

及

其

它漏氣大漏氣，小漏氣－適用于氣密封裝器件

外觀根據極限樣本－

生銹，變色根據極限樣本－

可焊性根據極限樣本－

標記根據極限樣本－

注：U為初期標準上限值，L為初期標準下限值

表8.4 線性集成電路可靠性試驗的失效判據舉例

項目失效判據單位備注

下限上限

電

氣

性

能電壓增益 L－3 U＋3 dB

額定輸出功率 L×9 － W

全部高次諧波失真率－ U×1.5 %

輸出噪聲電壓－ U×1.5 V 含脈沖噪聲

輸入極限電壓－ U＋3 dBμ

電源電壓－ U×1.1 A

輸入失調電壓－ U×1.5 V

輸入失調電流－ U×1.5 A

輸入電流

輸入偏置電流－ U×1.3 A

zui大輸出電流振幅 L×1.1 U×0.9 V

同相輸入電流范圍 L×0.9 － V

同相鑒別系數 L－3 － B

轉換速率 L×0.9 － V

斷路，短路斷路，半斷路包含高低溫不良

短路，半短路

外觀及其它漏氣大漏氣，小漏氣－適用于氣閉封裝

外觀根據極限樣本－

生銹、變色根據極限樣本－

可焊性根據極限樣本－

標記根據極限樣本－

注：U為初期標準上限值，L為初期標準下限值

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