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      電子元器件元器件高溫貯存試驗

      一、試驗目的

      電子元器件的失效很多是由于環境溫度造成體內和表面的各種物理、化學變化所引起的。溫度升高后,使得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及時暴露。 

      通過高低溫試驗箱模擬環境溫度變化提高元器件環境溫度適應能力,加速元器件中可能發生或存在的任何化學反應過程(如由水汽或其他離子所引起的腐蝕作用,表面漏電、沾污以及金-鋁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。 

      高溫貯存試驗對于表面沾污、引線鍵合不良和氧化層缺陷等都有很好的篩選作用。 

      測試

      二、試驗原理

      高溫貯存是在試驗箱內模擬高溫條件,對元器件施加高溫應力(不加電應力),使得元器件體內和表面的各種物理、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露。 

      高溫貯存篩選的特點:

      ① 的優點是操作簡便易行,可以大批量進行,投資少,其篩選效果也不差,因而是目前比較普遍采用的篩選試驗項目。

      ② 通過高溫貯存還可以使元器件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 對于工藝和設計水平較高的成熟器件,由于器件本身已很穩定,所以做高溫存貯篩選效果很差,篩選率幾乎為零。

      三、試驗設備

      高低溫試驗箱,適用產品零部件及材料在高溫、低溫(交變)循環變化的情況下,檢驗其可靠性各項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、特性改變、潛在破壞、氧化等現象。 

      高低溫試驗箱

      四、暴露的缺陷

      元器件的電穩定性、金屬化、硅腐蝕和引線鍵合缺陷等。 

      五、注意事項 

      1.溫度-時間應力的確定。 

      在不損害半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。貯存溫度需根據管殼結構、材料性質、組裝和密封工藝而定,同時還應特別注意溫度和時間的合理確定。 

      有一種誤解認為溫度越高、時間越長篩選考驗就越嚴格,這是錯誤的。例如:如果貯存溫度過高、時間過長則使器件加速退化以及對器件的封裝有破壞性,還有可能造成引線鍍層微裂及引線氧化,使得可焊接性變差。 

      確定溫度、時間對應關系的原則是:保持對元器件施加的應力強度不能變,即如果提高了貯存溫度,則應減少貯存時間。 

      對于半導體器件來說,貯存溫度除了受到金屬與半導體材料共熔點溫度的限制以外,還受到器件封裝所用的鍵合絲材料、外殼漆層及標志耐熱溫度和引線氧化溫度的限制。因此,金-鋁鍵合的器件貯存溫度可選用150 ℃,鋁-鋁鍵合可選用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耐熱溫度限制外,還受到外殼漆層和標志耐熱溫度以及引線氧化溫度的限制,某些電容器還受到外殼浸漬材料的限制,因此,電容器的貯存溫度一般都取它的正極限溫度。

      2.高溫貯存多數在封裝后進行,半導體器件也有在封裝前的圓片階段或鍵合后進行,或封裝前后都進行。 

      3.高溫貯存試驗結束后,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。

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      本文標簽: 高低溫試驗箱

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