電子產品可靠性與環(huán)境試驗
１引言
近幾年來，半導體技術的迅猛發(fā)展，對元器件可靠性技術帶來新的挑戰(zhàn)：電性能的不可測性、環(huán)境與機械試驗的不可模擬性、傳統(tǒng)試驗方法的不適應性等，從而引出了新的可靠性技術研究課題。快速溫變試驗箱研究國外新的可靠性試驗與評價技術的發(fā)展趨勢，并針對部分典型的、常用的和新型的**電子元器件的可靠性試驗進行了分析和評價。

２國外**電子元器件可靠性技術的
研究現(xiàn)狀
目前國外**電子元器件可靠性技術發(fā)展的現(xiàn)狀是，可靠性與電子設計相結合?，F(xiàn)代可靠性設計的重點是將器件的失效物理與電路設計緊密地聯(lián)系在一起，使可靠性不是一個在*后階段才添加上去的附屬品，而是組成完整電路與設備不可缺少的部分。另外，各種可靠性試驗、快速溫變試驗箱保證與評價技術不斷地發(fā)展；同時，也開發(fā)出許多新的失效分析技術和方法。

２．１新器件的可靠性試驗與評價

**電子元器件的可靠性試驗標準一般都采用美軍標ＭＩＬ－ＳＴＤ－８８３。它對**Ｂ級（**級）和Ｓ級（宇航級）產品的試驗方法、工藝控制和篩選程序都有相關的要求。但有些傳統(tǒng)的試驗方法已經不能適應新器件、新技術的要求。２．１．１ＰＥＭ試驗和長期貯存可靠性評價
在所有的ＩＣ產品中，９８％是ＰＥＭ。它具有單件成本低、尺寸小和重量輕以及可以大量生產等優(yōu)點。快速溫變試驗箱隨著其應用范圍的擴大和用量的增長，其可靠性也得到了提高，而且是在過去的１０年里，在所有類型的元器件中，可靠性水平提高*快的一種；并不斷地擴展到航空、汽車和其它長壽命設備等**裝備與系統(tǒng)中。

ａ）ＰＥＭ的環(huán)境試驗
目前國外的做法是，采用下列一些新的和較為常用的環(huán)境試驗方法，用于評價ＰＥＭ的耐環(huán)境條件特性：溫度評價、快速溫變試驗箱溫度循環(huán)和熱沖擊、穩(wěn)定性焙烤、高加速應力試驗、鹽霧試驗、老煉、耐潮性試驗／潮氣引起的應力敏感度試驗、高壓鍋試驗。
ｂ）ＰＥＭ的低溫分層實驗
ＰＥＭ在低溫下使用會使材料變得很脆弱，就將帶來一些新的可靠性問題，其中，塑料外殼的分層和開裂就是*重要的問題之一。
國外進行了如下實驗：采用不同的封裝尺寸、基片尺寸、模壓材料和環(huán)境應力，確定它們對ＰＥＭ經過高（６０℃）、低溫熱循環(huán)后產生分層及其開裂量的影響。
實驗結果表明，基片一封裝材料界面處的分層會嚴重地影響ＰＥＭ的可靠性。它會因球焊或楔形焊的切斷而引起直接或間歇的電失效，或形成滲透通路和出現(xiàn)集聚水分和離子沾污物的區(qū)域，快速溫變試驗箱增加器件腐蝕失效的可能性，從而危及其長期可靠性；另外，分層可能造成分離的塑料與基片表面產生相對的位移，從而損壞鈍化層和金屬化層。
ｃ）航空電子設備用ＰＥＭ的鑒定試驗
封裝鑒定試驗：高加速應力試驗（ＨＡＳＴ）和溫度循環(huán)試驗（ＴＣ）是ＰＥＭ器件可靠性評價的重要手段之一。加速試驗的優(yōu)點是，器件一旦接受評價就可收集到現(xiàn)場工作的失效數(shù)據(jù)。

ＨＡＳＴ的５％和ＴＣ的８％的失效表明，鑒定試驗是有效的鑒別手段?？梢园阉糜谄骷椭圃鞆S的選擇過程中，以確定ＰＥＭ的可靠性。
ｄ）ＰＥＭ長期貯存的可靠性評價
為了弄清ＰＥＭ的長期貯存可靠性，快速溫變試驗箱美國實施了３個研究項目，尤其是對如下兩種貯存方式進行了重點的研究：作為獨立器件貯存；安裝在ＰＣＢ上，插入到系統(tǒng)中并運送到使用現(xiàn)場，但永不使用，也不在短期內回收。
研究表明，貯存于非通電條件下至少１０年的ＰＥＭ及其組件所發(fā)生的失效數(shù)極少；多數(shù)貯存條件對ＰＥＭ可靠性的影響很小，快速溫變試驗箱但對ＰＣＢ的影響較大。即ＰＥＭ在長期貯存條件下不會因腐蝕而出現(xiàn)明顯的退化，但在貯存的組件中觀察到ＰＣＢ上的一些線條受到腐蝕而失效。

存在差異，對于有類似失效機理的器件，還是可

?

以制定出用于評價鑒定和可靠性評估的類似通用

?

方法。

?

美國桑迪亞國家實驗室被公認為是這一新興

?

技術領域的先驅，它開發(fā)的獨特技術可把復雜的

?

機械系統(tǒng)和電子產品集成在一塊芯片上。桑迪亞

?

對

?

ＭＥＭＳ

?

的興趣主要源于其在武器系統(tǒng)上的應用

?

潛力，目前正在確定

?

ＭＥＭＳ

?

的可靠性。