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電子元器件元器件高溫貯存試驗

電子元器件元器件高溫貯存試驗

一、試驗目的

電子元器件(jian)的(de)失(shi)效很多是(shi)由于環(huan)境溫度(du)造成體內和表面的(de)各種物理、化學變(bian)化所引起(qi)的(de)。溫度(du)升高后(hou),使(shi)得(de)(de)化學反應速(su)率大大加(jia)快,其(qi)失(shi)效過(guo)程也得(de)(de)到加(jia)速(su),使(shi)有缺陷的(de)元器件(jian)能及時暴露。 

通過高低溫試驗箱模擬環境(jing)溫度變(bian)化(hua)(hua)提高元器(qi)件(jian)環境(jing)溫度適應能力,加速元器(qi)件(jian)中可(ke)能發(fa)生(sheng)或存在的任(ren)何化(hua)(hua)學反應過程(如由水汽或其(qi)他離子(zi)所引起的腐蝕作用,表面漏(lou)電、沾污以及金(jin)-鋁之間金(jin)屬化(hua)(hua)合(he)物的生(sheng)成等(deng)),使(shi)具有潛(qian)在缺陷的元器(qi)件(jian)提前失效而剔除。 

高(gao)溫貯存(cun)試驗對于表(biao)面沾污(wu)、引線鍵合不良和氧化層缺(que)陷(xian)等都(dou)有很好的篩選作用。 

測試

二、試驗原理

高溫(wen)(wen)貯存是在試(shi)驗箱(xiang)內模(mo)擬高溫(wen)(wen)條件(jian),對元器件(jian)施加高溫(wen)(wen)應力(不加電應力),使得(de)元器件(jian)體內和表面的各種物理、化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)的化(hua)學(xue)反應速(su)率(lv)大(da)(da)大(da)(da)加快(kuai),其失效過程(cheng)也得(de)到加速(su),使有缺(que)陷的元器件(jian)能(neng)盡早暴露。  

高溫貯存篩(shai)選的特點:

① 的(de)優(you)點(dian)是操作簡便易行(xing),可(ke)以大批量(liang)進行(xing),投資(zi)少,其篩選效果也(ye)不差(cha),因而是目(mu)前比較普(pu)遍采用的(de)篩選試(shi)驗(yan)項目(mu)。

② 通(tong)過高溫貯存還可以使元器件的性能(neng)參數(shu)穩定下來,減少使用(yong)中(zhong)的參數(shu)漂移,故在GJB548中(zhong)也(ye)把高溫貯存試驗(yan)稱為穩定性烘焙試驗(yan)。

③ 對于工藝和設計水平較高(gao)的成熟器(qi)件,由于器(qi)件本身已很穩定,所以(yi)做高(gao)溫存貯篩選(xuan)效果(guo)很差,篩選(xuan)率(lv)幾乎為(wei)零。

三、試驗設備

高低(di)(di)溫試驗(yan)箱,適用(yong)產品(pin)零部件及材料(liao)在(zai)高溫、低(di)(di)溫(交變(bian))循環變(bian)化(hua)的情況(kuang)下,檢驗(yan)其(qi)可靠性(xing)各項性(xing)能(neng)指標的儀器設備。高溫時(shi)可測試產品(pin)零件、材料(liao)可能(neng)發生軟化(hua)、效能(neng)降低(di)(di)、特性(xing)改變(bian)、潛在(zai)破壞、氧化(hua)等現象(xiang)。 

高低溫試驗箱

四、暴露的缺陷

 元器件的(de)電穩定性(xing)、金(jin)屬化、硅(gui)腐蝕(shi)和引線鍵合缺陷等。  

五、注意事項 

1.溫(wen)度(du)-時間應力的確定。  

在不損害半(ban)導體器(qi)件的情況(kuang)下(xia)篩(shai)選(xuan)溫度(du)越(yue)高越(yue)好,因(yin)此應盡可能提高貯(zhu)存溫度(du)。貯(zhu)存溫度(du)需(xu)根據(ju)管殼結構、材料(liao)性質、組裝和密封工藝而(er)定,同時(shi)還應特別注意(yi)溫度(du)和時(shi)間(jian)的合理(li)確定。 

有(you)一種誤(wu)解認為溫度(du)越高、時間越長篩選(xuan)考驗就越嚴格,這是錯(cuo)誤(wu)的。例如:如果貯存溫度(du)過高、時間過長則使(shi)器件加(jia)速(su)退化以(yi)及對器件的封裝(zhuang)有(you)破壞性,還有(you)可能造成引(yin)(yin)線鍍層微裂及引(yin)(yin)線氧(yang)化,使(shi)得可焊接性變(bian)差。 

確定溫度、時(shi)(shi)間(jian)對應關系的(de)原則是:保(bao)持對元器件(jian)施(shi)加的(de)應力強度不(bu)能(neng)變,即如果提(ti)高了貯(zhu)存溫度,則應減少貯(zhu)存時(shi)(shi)間(jian)。 

對于半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)(qi)(qi)(qi)件來(lai)說,貯存溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)除了受(shou)(shou)到金(jin)屬與半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)共熔(rong)點溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的限制以外,還(huan)受(shou)(shou)到器(qi)(qi)(qi)(qi)件封(feng)裝(zhuang)所用(yong)的鍵合絲材(cai)(cai)料(liao)(liao)、外殼(ke)漆層(ceng)及標志耐熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和引線(xian)氧(yang)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的限制。因(yin)此,金(jin)-鋁(lv)鍵合的器(qi)(qi)(qi)(qi)件貯存溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)(ke)選用(yong)150 ℃,鋁(lv)-鋁(lv)鍵合可(ke)(ke)選用(yong)200 ℃,金(jin)-金(jin)鍵合器(qi)(qi)(qi)(qi)件可(ke)(ke)選用(yong)300 ℃。對電容器(qi)(qi)(qi)(qi)來(lai)說,貯存溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)除了受(shou)(shou)到介質耐熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)限制外,還(huan)受(shou)(shou)到外殼(ke)漆層(ceng)和標志耐熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)以及引線(xian)氧(yang)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的限制,某些電容器(qi)(qi)(qi)(qi)還(huan)受(shou)(shou)到外殼(ke)浸漬(zi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的限制,因(yin)此,電容器(qi)(qi)(qi)(qi)的貯存溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般都取它的正極(ji)限溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。

2.高溫貯存多數在封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)后進(jin)行,半導體器(qi)件也(ye)有在封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)前的圓片階段或鍵合后進(jin)行,或封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)前后都進(jin)行。 

3.高溫貯存(cun)試驗結束后(hou),如(ru)須對元器件進(jin)行測試對比(bi),國軍標(biao)中規定必須在(zai)96 小時(shi)內測試完畢(bi)。