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二极管可靠性试验方法

浏览次数: | 2013-04-11 09:46

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  老化筛选的原理及作用是给电子元器件施加热的、电的、机械的或者多种结合的外部应力,模拟恶劣的工作环境,使它们内部的潜在故障加速暴露出来,然后进行电气参数测量,筛选剔除那些失效或变值的元器件,尽可能把早期失效消灭在正常使用之前。

  老化筛选的指导思想是,经过老化筛选,有缺陷的元器件会失效,而优质品能够通过。这里必须注意实验方法正确和外加应力适当,否则,可能对参加筛选的元器件造成不必要的损伤。

  目前我司使用的老化筛选项目有高温储存老化、高低温循环老化、高低温冲击老化和高温功率老化等。下面把各个试验方法作一简要介绍:

  (1)、高温储存老化:把器件置于150℃的恒温箱内放置168小时,考虑到我司实际情况,目前放置时间为48小时。

  (2)、高低温循环老化:把器件置于-55℃的低温中15分钟,然后置于25℃的环境中5分钟,再置于150℃的环境中15分钟,如此循环10次。

  (3)、高低温冲击老化:把器件置于0℃的环境中5分钟,然后取出马上置于100℃的环境中5分钟,接着取出马上置于0℃的环境中5分钟,如此循环10次。

  (4)、高温功率老化:对于普通整流管、开关管等施加80%的VR额定电压,然后置于125℃的环境中168小时,考虑到我司实际情况,目前是置于105℃的环境中48小时;对稳压管我司目前是施加66%的功率置于70℃的环境中48小时。

  二极管的加速寿命试验

  加速寿命试验是指采用加大应力的方法促使样品在短期内失效,以预测在正常工作条件或储存条件下的可靠性,但不改变受试样品的失效分布。

  通过加速寿命试验可达到以下目的:

  (1)、在较短时间里,对高可靠元器件的可靠性水平进行评估,可用外推法快速预测在规定条件下的失效率;

  (2)、在较短时间内,对元器件可靠性设计、工艺改进和可靠性增长的效果进行评估;

  (3)、在较短时间内,加速暴露元器件失效模式和机理,从而可正确地制定失效判据和筛选条件。

  必须指出,元器件的电气规格参数指标与其性能稳定可靠是不同的概念,两者之间并没有直接的联系。规格参数良好的元器件,它的可靠性不一定高;相反,规格参数差一些的元器件,其可靠性也不一定低。电子元器件的大部分规格参数都可以通过仪表立即测量出来,但是它们的可靠性和稳定性却必须通过各种可靠性试验,或者大量(或长期)的使用之后才能判断出来。

  电子元器件的失效率数据,可以通过对它的可靠性试验求得:

  λ=失效率=失效数÷(试验器件的总数×运用时间)

  失效率的常用单位是Fit(1Fit=10-9/h),一百万个元器件运用1000h有1个失效,就叫做1Fit。失效率越低,说明元器件的可靠性越高。

  二极管使用的一些注意事项

  二极管应该按照极性接入电路,大部分情况下,应该使二极管的正极(或称阳极)接电路的高电位,而稳压二极管的负极(或称阴极)要接电源的正极,其正极接电源负极。

  二极管正常工作需要一定的条件,如果工作条件超过允许的范围,则不能正常工作,甚至造成永久性的损坏。为使二极管能够长期稳定运行,必须注意下列事项:

  (1)、切勿使电压、电流超过器件手册中规定的极限值,并应根据设计原则选取一定的裕量。

  (2)、允许使用小功率电烙铁进行焊接,焊接时间应该小于3~5s,在焊接点接触型二极管时,要注意保证焊点与管芯之间有良好的散热。

  (3)、玻璃封装的二极管引线的弯曲处距离管体不能太小,一般不少于2mm。

  (4)、二极管的位置尽可能不要靠近电路中的发热元件。

  (5)、用稳压管时应注意,二极管的反向电流不能无限增大,否则会导致二极管中的热量过高而烧毁。因此,稳压管在电路中一般需要串联限流电阻,以限制耗散功率。   

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