电子元器件应用、检测与筛选技术

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1、电子元器件应用、检测与筛选技术1主要内容第一篇元器件的可靠性参数2.集成电路的主要失效模式与预防第二篇、电子元器件的选用3.阻容元件的主要失效模式与预防1.元器件质量保证的有关标准4.继电器的主要失效模式与预防2.可靠性表征方式与质量等级5.其他元器件的主要失效模式与预3.元器件的质量等级4.元器件的选用防5.进口半导体器件质量的鉴别方第四篇元器件的可靠性使用法1.降额设计6.DPA试验2.ESD与EOS第三篇元器件的故障模式、影响及采用的对策3.闩锁效应1.半导体器件的主要失效模式与预4.热设计防第五篇元器件的可靠性预计简介22第六篇元器件可靠性试验6.1可靠性试验概述6.2可靠性

2、（失效率）测定试第八篇电子元器件可靠验6.3失效率鉴定试验性增长第七篇筛选试验第九篇高加速试验一、筛选试验的意义、特点(HALTHASS）二、可靠性筛选应力的确定第十篇寿命和加速寿命三、可靠性筛选时间的确定试验四、元器件筛选试验的基本要求可靠性实验案例介绍五、元器件筛选和二次筛选33第一篇元器件可靠性参数441.1可靠性的概念与理解55产品的寿命特性关注点：1)指数分布近似为浴盆曲线的底部2)有些产品没有损耗期66可靠性定义%可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。%产品可靠性定义包括下列四要素：(1)规定的时间；(2)规定的环境和使用条件；(3)规定的任务

3、和功能；(4)具体的可靠性指标值。对于一个具体的产品，应按上述各点分别给予具体的明确的定义。771.2可靠度与失效率88(1)可靠度R(t)%n把产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率定义为产品的“可靠度”。用R(t)表示：nR(t)=P(T＞t)''n其中P(T＞t)就是产品使用时间T大于规定时间t的概率。99(2)不可靠度F(t)n'如果仍假定t为规定的工作时间，T为产品故障前的时间，则产品在规定的条件下，在规定的时间内丧失规定的功能(即发生故障)的概率定义为不可靠度(或称为（累积）故障概率)，用F(t)表示：''F(t)=P(T≤t)'1010n若受试验的样品数是

4、N0个，到t时刻未失效的有Ns(t)个；失效的有Nf(t)个。则不可靠度的估计值为：Nf(t)Nf(t)N0-Ns(t)F(t)===N(t)+N(t)NNsf00实际中，在N0不大时(<20)，常用中位秩表法或用(将失效时间由大到小排序）：ii-0.5i-0.3F(t)=F(t)=F(t)=iiiN+1NN+0.41111例如0.35000.30000.25000.20000.15000.10000.05000.00000500100015002000-0.05001212n由于故障和不故障这两个事件是对立的，所以'R(t)+F(t)=1(Ⅰ-3)n当N足够大时，就可以把频率作为概

5、率0的近似值。同时可见可靠度是时间t的函数。因此R(t)亦称为可靠度函数。n0≤R(t)＜11313(3)故障密度函数f(t)%如果N是产品试验总数，△N是时刻0ft→t+△t时间间隔内产生的故障产品数，△N(t)f／(N△t)称为t→t+△t时间间隔内的平均失效(故0障)密度，表示这段时间内平均单位时间的故障频率，若N→∞，△t→0，则频率→概率。01dNff(t)=limN0®¥Ndt01414(4)故障率(失效率）λ(t)%故障率λ(t)是衡量可靠性的一个重要指标，其含义是产品工作到t时刻后的单位时间内发生故障的概率，即产品工作到t时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在时刻t

6、时仍在正常工作的产品数之比。λ(t)可由下式表示。1dNf(t)l(t)=nNs(t)dt(Ⅰ-6)式中dN(t)为dt时间内的故障产品数。f1515失效率的单位n通常可以采用每小时百分之一或千小时的百分之一来作为产品失效率的单位，但对具有高可靠要求的产品来说，就需要采用更小的单位来作为失效率的基准。现在常采用菲特作基准单位。菲特这一单位的数量概念是：1菲特（FIT）=1×10-9/小时n实际上，这就表示了10亿个元件小时内只允许有一个产品失效，亦即在每千小时内，只允许有百万分之一的失效概率。1616失效率的等级为了区别各种产品的失效率水平，当产品失效率呈现为常数时，常将其分成若干等

7、级。按我国目前标准化的规定，可将电子元器件的失效率分为七个等级（见表3-1）。失效率等级代号最大失效率失效率等级名称GB/T1772-79GJB2649-96（1/h或1/10次）-5亚五级YL3×10-5五级WM10-6六级LP10-7七级QR10-8八级BS10-9九级J-10-10十级S-101717(5)MTBFn对于可维修产品而言，平均寿命指的是产品两次相邻故障间的平均工作时间，称为平均故障间隔时间MTBF(Meantimebetweenfail