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长期高温下电子元件是否会失效?元件失效重要因素是什么?

2020-08-11

     电子元件大都有个使用温度范围的,超过这个范围就会失效或性能降低,一般民用级是0~70℃,工业级是:-40~85℃,军用级是:-55~128℃。这是因为指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,温度的改变对半导体的导电能力、极限电压、极限电流以及开关特性等都有很大的影响。而现在一个芯片往往包含了数百万甚至上千万个晶体管以及其他元器件,每一点小小的偏差的累加可能造成半导体外部特性的巨大影响。如果温度过低,往往会造成芯片在额定工作电压下无法打开其内部的半导体开关,导致其不能正常工作。

环境温度是导致元件失效的重要因素。

1.温度变化对半导体器件的影响

构成双极型半导体器件的基本单元P-N结对温度的变化很敏感,当P-N结反向偏置时,由少数载流子形成的反向漏电流受温度的变化影响,其关系为:

式中:ICQ―――温度T0C时的反向漏电流

ICQR――温度TR℃时的反向漏电流

T-TR――温度变化的绝对值

由上式可以看出,温度每升高10℃,ICQ将增加一倍。这将造成晶体管放大器的工作点发生漂移、晶体管电流放大系数发生变化、特性曲线发生变化,动态范围变小。

温度与允许功耗的关系如下:

式中:PCM―――最大允许功耗

TjM―――最高允许结温

T――――使用环境温度

RT―――热阻

由上式可以看出,温度的升高将使晶体管的最大允许功耗下降。

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各种材料失效分析检测:

1,PCB/PCBA失效分析

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2,电子元件失效分析

电子元器件技术的快速发展和可靠性的提高奠定了现代电子装备的基础,元器件可靠性工作的根本任务是提高元器件的可靠性。

3,金属材料失效分析

随着社会的进步和科技的发展,金属制品在工业、农业、科技以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛,因此金属材料的质量应更加值得关注。

4,高分子材料失效分析

高分子材料技术总的发展趋势是高性能化、高功能化、复合化、智能化和绿色化。因为技术的全新要求和产品的高要求化,而需要通过失效分析手段查找其失效的根本原因及机理,来提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面。

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