長期高溫下電子元件是否會失效?元件失效重要因素是什麼?

2020-12-03 精美檢測

電子元件大都有個使用溫度範圍的,超過這個範圍就會失效或性能降低,一般民用級是0~70℃,工業級是:-40~85℃,軍用級是:-55~128℃。這是因為指常溫下導電性能介於導體與絕緣體之間的材料,溫度的改變對半導體的導電能力、極限電壓、極限電流以及開關特性等都有很大的影響。而現在一個晶片往往包含了數百萬甚至上千萬個電晶體以及其他元器件,每一點小小的偏差的累加可能造成半導體外部特性的巨大影響。如果溫度過低,往往會造成晶片在額定工作電壓下無法打開其內部的半導體開關,導致其不能正常工作。

環境溫度是導致元件失效的重要因素。

1.溫度變化對半導體器件的影響

構成雙極型半導體器件的基本單元P-N結對溫度的變化很敏感,當P-N結反向偏置時,由少數載流子形成的反向漏電流受溫度的變化影響,其關係為:

式中:ICQ―――溫度T0C時的反向漏電流

ICQR――溫度TR℃時的反向漏電流

T-TR――溫度變化的絕對值

由上式可以看出,溫度每升高10℃,ICQ將增加一倍。這將造成電晶體放大器的工作點發生漂移、電晶體電流放大係數發生變化、特性曲線發生變化,動態範圍變小。

溫度與允許功耗的關係如下:

式中:PCM―――最大允許功耗

TjM―――最高允許結溫

T――――使用環境溫度

RT―――熱阻

由上式可以看出,溫度的升高將使電晶體的最大允許功耗下降。

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失效分析是綜合運用各類常量、微量和痕量分析技術,主要成分與雜質成分鑑定並舉,有機分析與無機分析並重,成分分析與生產工藝流程分析結合,依靠對分析結果強大的分析和綜合判斷能力,對產品質量事故原因進行分析診斷。工業診斷分析業務已涉及精細化工領域、精密儀器製造、汽車生產等工業領域。

各種材料失效分析檢測:

1,PCB/PCBA失效分析

PCB作為各種元器件的載體與電路信號傳輸的樞紐已經成為電子信息產品的最為重要而關鍵的部分,其質量的好壞與可靠性水平決定了整機設備的質量與可靠性。

2,電子元件失效分析

電子元器件技術的快速發展和可靠性的提高奠定了現代電子裝備的基礎,元器件可靠性工作的根本任務是提高元器件的可靠性。

3,金屬材料失效分析

隨著社會的進步和科技的發展,金屬製品在工業、農業、科技以及人們的生活各個領域的運用越來越廣泛,因此金屬材料的質量應更加值得關注。

4,高分子材料失效分析

高分子材料技術總的發展趨勢是高性能化、高功能化、複合化、智能化和綠色化。因為技術的全新要求和產品的高要求化,而需要通過失效分析手段查找其失效的根本原因及機理,來提高產品質量、工藝改進及責任仲裁等方面。

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