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可靠性試驗(yàn)的分類
閱讀：4509 發(fā)布時(shí)間：2008-4-9 電子元器件常用的可靠性試驗(yàn)的分類方法很多。按試驗(yàn)?zāi)康膩?lái)分，可分為可靠性鑒定試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、篩選試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)。按試驗(yàn)地點(diǎn)來(lái)分，可分為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和模擬試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。按試驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)分，則可分為環(huán)境試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)、特殊檢測(cè)和壽命試驗(yàn)等。也有按所施加應(yīng)力情況來(lái)區(qū)分的各種可靠性實(shí)驗(yàn)?？煽啃栽囼?yàn)的分類可參見(jiàn)表8.2。
表8.2 可靠性試驗(yàn)分類
雖然可靠性試驗(yàn)門類很多，不同試驗(yàn)都能采集到不同的數(shù)據(jù)，但它們都反映了在不同階段、不同考核對(duì)象的可靠性水平，是否達(dá)到了預(yù)定的可靠性指標(biāo)?？煽啃灾笜?biāo)實(shí)際上就是可靠性試驗(yàn)的失效判據(jù)。采用不同的失效判據(jù)，其可靠性評(píng)價(jià)的結(jié)果就會(huì)不同。為了通過(guò)可靠性試驗(yàn)?zāi)軠?zhǔn)確地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，除了要地確定失效判據(jù)外，還要注意正確地選用抽樣方法和選用合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。下面就對(duì)失效判據(jù)、抽樣方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹。
8.2.3 失效判據(jù)
在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)前，首先要確定好失效判據(jù)。由于失效的判據(jù)不同，試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)有不同，為此必需做出合理的失效定義制定失效判據(jù)。
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(yán)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(huì)不同。把參數(shù)退化到什么程度判定為失效，即失效判據(jù)不同，可靠性試驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果也會(huì)有明顯的不同。所以，如何確定失效判據(jù)應(yīng)該非常慎重。
確定失效判據(jù)一般有兩種考慮：一是從滿足工作電流、工作條件的角度來(lái)制定試驗(yàn)對(duì)象的容限值，二是從產(chǎn)品可靠性可以控制的角度來(lái)確定其極限值。對(duì)于*種情況，是使用方從對(duì)器件性能的需求來(lái)考慮的；對(duì)于第二種情況，則是生產(chǎn)方從器件的失效物理出發(fā)，根據(jù)其失效模式、失效機(jī)理來(lái)確定失效判據(jù)。實(shí)際上，這兩種考慮應(yīng)該兼顧。在我們常用的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)數(shù)字集成電路和線性集成電路而制定的失效判據(jù)為例，介紹給讀者以供參考。參見(jiàn)表8.3和表8.4。從表上可以看出，對(duì)于試驗(yàn)的參數(shù)都按照一定標(biāo)準(zhǔn)的容限值來(lái)評(píng)價(jià)。一般情況下以初始值為標(biāo)準(zhǔn)值，選取比標(biāo)準(zhǔn)值的上限值高10%做為上限判據(jù)，選取比標(biāo)準(zhǔn)值的下限值低10%做為下限判據(jù)。
表8.3 數(shù)字集成電路可靠性試驗(yàn)的失效判據(jù)舉例
項(xiàng)目 失效判據(jù) 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(nèi)是有漏電流
的場(chǎng)合
輸入電流 － U×1.1
（U×2）＊ A ＊（）內(nèi)是有漏電流的場(chǎng)合
電源安全系數(shù) 0.05×U+0.95×L 0.95×U+0.05×L V 初期標(biāo)準(zhǔn)L（工作范圍）U失效判據(jù)（工作范圍）
電源電流 L×0.9 U×1.1 A
時(shí)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(yàn) 根據(jù)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(jù)極限樣本 －
生銹，變色 根據(jù)極限樣本 －
可焊性 根據(jù)極限樣本 －
標(biāo)記 根據(jù)極限樣本 －
注：U為初期標(biāo)準(zhǔn)上限值，L為初期標(biāo)準(zhǔn)下限值
表8.4 線性集成電路可靠性試驗(yàn)的失效判據(jù)舉例
項(xiàng)目 失效判據(jù) 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(diào)電壓 － U×1.5 V
輸入失調(diào)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(shù) L－3 － B
轉(zhuǎn)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(jù)極限樣本 －
生銹、變色 根據(jù)極限樣本 －
可焊性 根據(jù)極限樣本 －
標(biāo)記 根據(jù)極限樣本 －
注：U為初期標(biāo)準(zhǔn)上限值，L為初期標(biāo)準(zhǔn)下限值
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