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高低溫試驗(yàn)箱在電子元器件行業(yè)應(yīng)用

海達(dá)儀器為可靠性試驗(yàn)設(shè)備制造商，有很多客戶是來(lái)自電子元器件行業(yè)，海達(dá)儀器有著非常成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，今天就跟隨海達(dá)來(lái)具體了解一下高低溫試驗(yàn)箱可以運(yùn)用在元器件行業(yè)哪方面的可靠性試驗(yàn)中。

高低溫沖擊試驗(yàn)機(jī)用于電子電器零組件、自動(dòng)化零部件、通訊組件、汽車配件、金屬、化學(xué)材料、塑膠等行業(yè)，國(guó)防工業(yè)、航天、兵工業(yè)、BGA、PCB基扳、電子芯片IC、半導(dǎo)體陶磁及高分子材料之物理牲變化，測(cè)試其材料對(duì)高、低溫的反復(fù)抵拉力及產(chǎn)品于熱脹冷縮產(chǎn)出的化學(xué)變化或物理傷害，可確認(rèn)產(chǎn)品的品質(zhì)，從精密的IC到重機(jī)械的組件，都會(huì)用到，是各域?qū)Ξa(chǎn)品測(cè)試的*的一項(xiàng)測(cè)試箱。

電子元器件是整機(jī)的基礎(chǔ)，它在制造過(guò)程中可能會(huì)由于本身固有的缺陷或制造工藝的控制不當(dāng)，在使用中形成與時(shí)間或 應(yīng)力有關(guān)的失效。為了保證整批元器件的可靠性，滿足整機(jī)要求，必須把使用條件下可能出現(xiàn)初期失效的元器件剔 除。元器件的失效率隨時(shí)間變化的過(guò)程可以用類似"浴盆曲線"的失效率曲線來(lái)描述，早期失效率隨時(shí)間的增加而迅速下降，使用壽命期(或稱偶然失效期)內(nèi)失效率基本不變。

1、高溫貯存
電子元器件的失效大多數(shù)是由于體內(nèi)和表面的各種物理化學(xué)變化所引起，它們與溫度有密切的關(guān)系。溫度升高以后，化學(xué)反應(yīng)速度大大加快，失效過(guò)程也得到加速。使得有缺陷的元器件能及時(shí)暴露，予以剔除。

高溫篩選在半導(dǎo)體器件上被廣泛采用，它能有效地剔除具有表面沾污、鍵合不良、氧化層有缺陷等失效機(jī)理的器件。通常在高結(jié)溫下貯存24~168小時(shí)。

高溫篩選簡(jiǎn)單易行，費(fèi)用不大，在許多元器件上都可以施行。通過(guò)高溫貯存以后還可以使元器件的參數(shù)性能穩(wěn)定下來(lái)，減少使用中的參數(shù)漂移。各種元器件的熱應(yīng)力和篩選時(shí)間要適當(dāng)選擇，以免產(chǎn)生新的失效機(jī)理。

2、功率電老煉

篩選時(shí)，在熱電應(yīng)力的共同作用下，能很好地暴露元器件體內(nèi)和表面的多種潛在缺陷，它是可靠性篩選的一個(gè)重要項(xiàng)目。

各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉幾小時(shí)至168小時(shí)，有些產(chǎn)品，如集成電路，不能隨便改變條件，但可以采用高溫工作方式來(lái)提高工作結(jié)溫，達(dá)到高應(yīng)力狀態(tài)，各種元器件的電應(yīng)力要適當(dāng)選擇，可以等于或稍高于額定條件，但不能引人新的失效機(jī)理。

功率老煉需要專門的試驗(yàn)設(shè)備，其費(fèi)用較高，故篩選時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。民用產(chǎn)品通常為幾個(gè)小時(shí)，軍用高可靠產(chǎn)品可選擇 100、168小時(shí)，宇航級(jí)元器件可以選擇240小時(shí)甚至更長(zhǎng)的周期。

3、溫度循環(huán)

電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中會(huì)遇到不同的環(huán)境溫度條件，在熱脹冷縮的應(yīng)力作用下，熱匹配性能差的元器件就容易失效。溫度循環(huán)篩選利用了高溫和低溫間的熱脹冷縮應(yīng)力，能有效的剔除有熱性能缺陷的產(chǎn)品。元器件常用的篩選條件是－55～+125℃，循環(huán)5~10次。

4、元器件篩選的必要性

電子元器件的固有可靠性取決于產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品的制造過(guò)程中，由于人為因素或原材料、工藝條件、設(shè)備條件的波動(dòng)，終的成品不可能全部達(dá)到預(yù)期的固有可靠性。

在每一批成品中，總有一部分產(chǎn)品存在一些潛在的缺陷和弱點(diǎn)，這些潛在的缺陷和弱點(diǎn)，在一定的應(yīng)力條件下表現(xiàn)為早期失效。具有早期失效的元器件的平均壽命比正常產(chǎn)品要短得多。

電子設(shè)備能否可靠地工作的基礎(chǔ)是電子元器件能否可靠地工作。如果將早期失效的元器件裝上整機(jī)、設(shè)備，就會(huì)使得整機(jī)、設(shè)備的早期失效故障率大幅度增加，其可靠性不能滿足要求，而且還要付出極大的代價(jià)來(lái)維修。

因此，應(yīng)該在電子元器件裝上整機(jī)、設(shè)備之前，就要設(shè)法把具有早期失效的元器件盡可能地加以排除，為此就要對(duì)元器件進(jìn)行篩選。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的篩選工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1- 2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此不管是軍用產(chǎn)品還是民用產(chǎn)品，篩選都是保證可靠性的重要手段。