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元器件儲存可(kě)靠性的影響因素有哪些

作者: 嘉峪(yù)檢測網 編輯: 草莓视频网站儀器 來源: www.tuyatang.com 發布日期: 2019.11.08

    我(wǒ)國大多數裝備電(diàn)子產品的研製周期較長,且產(chǎn)品使用後還(hái)需(xū)要維修,而元器件(尤其是進口(kǒu)元器件)更新換代是比較快的,往往裝備在研製過程中,某些進口元器件已不生產,或定型後(hòu)使用需(xū)要維修(xiū)時(shí),有些元器件已經“斷檔”。為了解決(jué)這一(yī)矛盾,通常在采購時留有足夠的餘量,以解決裝備研製的需要;而且元器件訂貨量大,單價相(xiàng)對來說就低,也有利於節約費(fèi)用。作為元器件的采購方和使用方普遍采取“一次采購、多次使用”的方式,這(zhè)不僅能取得一定(dìng)的經濟效益,也有利於保證裝備產品的研製進度。而另一(yī)方(fāng)麵,元器件生(shēng)產廠家也希望“一次技產、多次供貨”以降低生產成本。但“一次訂貨,多次使用”或“一次投產、多(duō)次供貨”主要取(qǔ)決於元器件允許長期儲存的期限(xiàn),以及超過(guò)了規定的儲存期限後,需要通過必要的檢測,才(cái)能驗證元器件的質(zhì)量與可靠性仍能滿足裝(zhuāng)備研製的(de)要求。

元器件儲存可靠性的影響因素有哪些(xiē)

    元器件的儲(chǔ)存可靠性以及儲(chǔ)存期的(de)長短主要與下列因素有(yǒu)關: 
    (1)由設計(jì)、工藝和原材料決定的元器件固有質量狀況(kuàng)。
    (2)元器件儲存的環境條件。
    (3)元器件的不同類別。
    (4)裝備的可靠性要求。
    元器件(jiàn)儲存環境
    多(duō)數元器件的總規範和詳細規範中(zhōng)規定了(le)元器件的儲存環境(jìng),SJ331《半導體集成電路總(zǒng)技術條件》規定了半(bàn)導體集成電路儲存的溫度範圍為-10℃~40℃,相對濕度(dù)不大於80% ;美國軍(jun1)用標準和我國軍用標準規定半導體器件的儲存環境溫度範(fàn)圍要寬一些(xiē)。這些標(biāo)準中規定(dìng)的儲存環境(jìng)都是不允許超過的範圍,並非元器件儲存的佳環境。根據國家標準GB4798.1《電工電(diàn)子產品應用環境:儲存》,對(duì)於某些存(cún)放精密儀器儀表、元器件的倉庫環境條件(jiàn)的級(jí)別(bié)定為級別,其主要的(de)氣候環境條件為:溫度:20℃~25℃;相對濕度:20%~70%;氣壓(yā):70kPa~106kPa。這三項儲(chǔ)存的氣候環境條件中,對元器件儲存可(kě)靠性影響較大(dà)的是溫度和相對濕(shī)度,氣壓影(yǐng)響的程(chéng)度相對較小。儲存環境除了氣候(hòu)環境(jìng)對元器件的有效儲存期有影響外(wài),GB4798.1中還規定了其(qí)他環(huán)境(如特殊氣候環境(輻射等)、生物(wù)環境(黴菌(jun1)、白蟻等)、化學活性物質(有(yǒu)害氣體(tǐ)等)、機械活性物質(砂、塵(chén)等(děng)))。
    此外,振動、衝擊等機械環境對元器件儲存可靠性和儲存期的長短也有很大影(yǐng)響。GJB/Z123《宇航(háng)用電(diàn)子元器件有效儲存期及超期(qī)複驗指南》中均規定了元(yuán)器件的(de)儲存環境條件:元器件必須儲存在清潔、通風、無腐蝕氣體並有溫度和相對濕度指示儀器的場所。
    對於某(mǒu)些特殊元器件的儲存應滿足以下特殊的要求:
    1、對靜(jìng)電(diàn)放電敏(mǐn)感的元器件(如MOS器(qì)件、微波器件等),應采取靜電放電防護措施。
    2、對磁(cí)場敏感但本身無磁屏(píng)蔽的(de)元件,應存(cún)放在具(jù)有(yǒu)磁屏蔽作用的容器內。
    3、非密封片式元(yuán)器件應存(cún)放在充惰性氣體(tǐ)密(mì)封的(de)密封容器內,或存放在采取有效去濕措施(如加吸濕劑、防氧化劑等)的密封容器內(nèi)。
    4、微電機等機電元件的油封及單元包裝應保持完整。
    元器件儲存失效(xiào)機理
    影響元(yuán)器件儲存可靠(kào)性和(hé)儲存期(qī)長短(duǎn)的主要因素是元器(qì)件本身(shēn)包含的各種缺陷,凡(fán)係統中含有存在缺陷(xiàn)的元器件都不能滿足係統長期儲存的要求,無缺陷或缺陷少的元器件就能滿足係統十(shí)幾年甚(shèn)至是20年(nián)的長期儲存要求。美國桑迪亞國家實驗室(SNL)收集(jí)了美國國防部的部分(fèn)高(gāo)可靠微電子器件(如MOSLSI、雙極型SSI)在非工作狀(zhuàng)態下的大量儲存數據,儲存期為8年-10年,甚至20年以上。數據(jù)分析表明,非(fēi)工作狀態下元器件的儲存失效並非單純地呈指數分布規(guī)律,其失效在較大程度上(shàng)由設計、製造和生產過程的質量監控失誤造成的缺陷所引(yǐn)起。
    對長期庫房儲存(cún)試(shì)驗和延壽試驗的失效樣品分(fèn)析表(biǎo)明,失效的主要原因(yīn)是由於器件內部水汽影響,其次是芯片、引線(xiàn)脫落。元器件儲存失效(xiào)包括內部結構失效和與封裝、鍵合有關(guān)的外部(bù)結構失效,而外部結構失效在儲存失效(xiào)中占(zhàn)主要(yào)部分,包括封裝漏氣失效、引(yǐn)線焊接失效、外引線腐蝕斷裂等,是由於元器件在儲(chǔ)存溫度、濕度等環境應力的作用下潛在的外殼、封裝工藝缺陷而導致失效。
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