一、試驗(yàn)目的
電子元器件的失效很多是由於環境溫度造成體內和表麵的各種物理、化學變化所引起的。溫度(dù)升高後,使得化學反應速率大大加快,其失效過程也得到加速,使(shǐ)有缺陷的元器件能及(jí)時暴露。
通過高低溫試驗箱模擬環境溫度變化提(tí)高元器(qì)件環境溫度適應能力,加(jiā)速元器件中可(kě)能發生或存在的(de)任(rèn)何化學反應過程(如由水汽(qì)或其他離子(zǐ)所引起的腐蝕作用,表麵漏電、沾汙以及金-鋁(lǚ)之間金屬化合物的生成等),使具有潛在缺陷的元器件提前失效而剔除。
高溫貯存試驗對於表麵沾汙、引線(xiàn)鍵(jiàn)合不良和氧化層(céng)缺(quē)陷等都(dōu)有很好的篩選作用。
二、試驗原理
高溫貯存是在試驗箱內(nèi)模擬高溫條件,對元器件施加高溫應力(不加電應力(lì)),使得元器件體內(nèi)和表麵的各(gè)種物理、化學變化的化學反應速率大大加快,其失效過程也得到加速,使有缺陷的元器件能盡早暴(bào)露。
高溫貯存篩選的特點:
① 的優點是操(cāo)作簡便易行,可(kě)以大(dà)批量進行,投資少,其篩(shāi)選效果也不差,因而是目前比較普遍采用的篩選(xuǎn)試驗項目。
② 通過高溫貯存還(hái)可以使元器件(jiàn)的性能參數穩定下來,減少使用中的參數漂移,故在GJB548中也把高溫貯存試驗稱為穩定性烘焙試驗。
③ 對於工藝和設計水平較高的成熟器件,由於器件本身已(yǐ)很穩定,所以(yǐ)做高溫存(cún)貯篩選效果很差,篩選率幾乎為零。
三、試驗設備
高低溫(wēn)試驗箱,適用(yòng)產品零部件及材料在高(gāo)溫、低溫(交變)循環變化的情況下,檢驗(yàn)其可靠性各項(xiàng)性能指標的儀器設備。高溫時可測試產品零件、材料可能發生軟化、效能降低(dī)、特性改變、潛在破壞、氧化等現象。
四、暴露的缺陷
元器件的電穩定性、金屬化、矽腐蝕和引線鍵(jiàn)合缺陷等(děng)。
五、注意事項
1.溫(wēn)度-時間應力的確定。
在不損害(hài)半(bàn)導體器件的情況下篩選溫度越高越好,因此應盡可能提高貯存溫度。貯(zhù)存溫度需根據管殼結構(gòu)、材料性質、組裝和密封工藝而定(dìng),同時還應特(tè)別注意溫度和(hé)時間的合理確定。
有一種誤解認為溫度越高、時(shí)間越長篩選考驗就越嚴格,這(zhè)是錯誤的。例如:如果貯存溫度過高(gāo)、時間過長則使器件加速退化以及對器(qì)件的封裝有破壞性,還有可能造成引線鍍層微裂及(jí)引線氧化,使得可焊接性變差。
確定溫度(dù)、時間對應關係的原則是:保持(chí)對元器件(jiàn)施加的應力強(qiáng)度不能變,即如果提高了貯存溫度,則應(yīng)減少(shǎo)貯存時間。
對於半導體器(qì)件來說,貯存溫度除了受到金屬與半導體材料共熔點溫(wēn)度的限(xiàn)製以外,還受到器(qì)件封裝所用的(de)鍵合絲材料、外(wài)殼漆層及標誌耐熱溫度和引線氧化(huà)溫度的限製。因此,金-鋁鍵合的(de)器件貯存溫度可選用150 ℃,鋁-鋁鍵(jiàn)合可選用200 ℃,金-金鍵合器件可選用300 ℃。對電容器來說,貯存溫度除了受到介質(zhì)耐熱溫度限製外,還受(shòu)到外殼(ké)漆層(céng)和標誌耐熱溫度以及引線氧化溫(wēn)度的限製,某(mǒu)些電容器還受到外殼浸漬材料的限製,因此,電(diàn)容器的貯存(cún)溫度(dù)一般都取它(tā)的正極限溫度。
2.高溫貯存多(duō)數在封裝後進行(háng),半導體器件也有在封裝前的圓片階段(duàn)或鍵合後進行,或(huò)封裝(zhuāng)前(qián)後都進(jìn)行。
3.高(gāo)溫貯存試驗結束(shù)後,如須對元器件進行測試對比,國軍標中規定必須在96 小時內測試完畢。






