元器件可靠性基礎(chǔ)試驗1

元器件可靠性試驗技術(shù)教程第四章元器件可靠性基礎(chǔ)試驗2023最新整理收集do

something本節(jié)內(nèi)容可靠性基礎(chǔ)試驗的分類氣候環(huán)境試驗機械環(huán)境試驗綜合環(huán)境試驗可靠性基礎(chǔ)試驗的分類按照施加應(yīng)力的種類：溫度應(yīng)力試驗機械應(yīng)力試驗電應(yīng)力試驗濕度應(yīng)力試驗特殊應(yīng)力實驗

按照施加應(yīng)力的方式：機械環(huán)境應(yīng)力試驗氣候環(huán)境應(yīng)力試驗電性能參數(shù)測試驗環(huán)境試驗環(huán)境試驗是將元器件等暴露在某種環(huán)境中，以此來評價元器件在實際工作環(huán)境中遇到的運輸、儲存、使用環(huán)境條件下的性能。電子元器件在使用過程中所遇到的主要環(huán)境條件氣候條件：溫度、濕度、氣壓、鹽霧、腐蝕性氣體等機械條件：振動、沖擊、碰撞、離心、失重、爆炸等生物條件：霉菌、昆蟲、嚙齒動物等輻射條件：太陽輻射、核輻射、紫外線輻射、宇宙射線輻射電磁條件：電場、磁場、雷擊、放電等人為因素：使用、維修、包裝等

研究實際環(huán)境應(yīng)力與產(chǎn)品所能承受的強度的關(guān)系。環(huán)境試驗分類

現(xiàn)場試驗：使用現(xiàn)場進行試驗人工模擬試驗：人工模擬試驗設(shè)備中進行

*從模擬環(huán)境因素分類：單項應(yīng)力試驗，綜合應(yīng)力試驗

*模擬環(huán)境應(yīng)力大小分類：模擬試驗、加速模擬試驗3.天然暴露試驗：樣品長期暴露在天然氣候環(huán)境中定期進行測量及做表面檢查，以了解樣品在天然氣候條件影響下的電參數(shù)、機械性能及外觀變化情況，從而鑒定元器件在該環(huán)境條件下的可靠性，并與人工模擬試驗結(jié)果比較，以確定人工模擬試驗的周期。環(huán)境試驗詳細(xì)分類表環(huán)境試驗的適用性環(huán)境試驗一般操作過程預(yù)處理：初始檢查測量：試驗：恢復(fù)：最后檢查與測量：振動臺動作原理圖：振動試驗正弦振動模型：位移公式：加速度公式：加速度最大值：振動試驗分類掃頻振動試驗振動疲勞試驗隨機振動試驗振動噪聲試驗試驗?zāi)康模簩ふ冶辉囼灥脑囼灅悠返母麟A固有頻率及在這個頻率段的耐振情況試驗原理：試驗樣品一般具有多階固有頻率。具有多階固有頻率的試驗樣品當(dāng)受到一個和它的某一個固有頻率相一致的外界激勵時，便會產(chǎn)生共振，從而可以觀測到顯著的振動。這樣，在某個給定的頻率范圍內(nèi)，讓振動臺的振動頻率由低到高，按一定的頻率間隔，逐一進行一定時間的振動。測得試驗樣品的振動的時間歷程曲線，就可得樣品的頻譜特性曲線，該曲線上的一個個尖峰所對應(yīng)的頻率就是該試驗樣品的固有頻率掃頻振動試驗振動疲勞試驗(1)試驗?zāi)康模簽榱丝己吮辉嚇悠吩谝欢l率的外載荷的長時間激勵下，一直處于這種振動條件狀態(tài)時的抗疲勞能力。(2)試驗原理：當(dāng)被試樣品受到某一個固有頻率的外界長時期激勵時，被試樣品便會永遠處于這種振動狀態(tài)，其上的應(yīng)力會周而夏始地重復(fù)這種振動的應(yīng)力狀態(tài)，從而引起應(yīng)力疲勞，疲勞強度降低，便會產(chǎn)生疲勞破壞。試驗中被試樣品是否發(fā)生破壞，便表明被試樣品對這種振動的抗疲勞能力。隨機振動試驗

(1)試驗?zāi)康模嚎己吮辉嚇悠返脑陔S機激勵下抵抗隨機振動的能力。

(2)試驗原理：試驗樣品在隨機激勵下，產(chǎn)生隨機振動。由輸入力的功率譜密度可得到被試驗樣品的響應(yīng)的功率譜密度。試驗中把測量到的被試驗樣品響應(yīng)的功率譜密度和被試驗樣品響應(yīng)的功率譜密度的極限值相比較，前者不大于后者，則被試驗樣品合格。振動噪聲試驗(1)試驗?zāi)康模嚎己吮辉嚇悠吩谝?guī)定的振動條件下有沒有噪聲產(chǎn)生。(2)試驗原理：處于振動環(huán)境下的元器件，若存在接觸不良，則會使接觸部分時而接觸，時而斷開，這樣就會使原有的電信號成為混有高頻噪聲的信號。所以因接觸不良等會使系統(tǒng)中的電信號產(chǎn)生高頻干擾信號，即正常的電信號上會疊加上噪聲信號。

機械沖擊試驗(1)試驗?zāi)康模捍_定電子元器件受到機械沖擊時的適應(yīng)性或評定其結(jié)構(gòu)的牢靠性。(2)試驗原理：沖擊是外界條件的突然改變引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)的突然改變，也就是說，短時間內(nèi)極大的沖擊力(極大的沖量)作用在試驗樣品上，而沖量的變化等于動量的變化。所以，試驗樣品在短時間內(nèi)動量發(fā)生極大的變化，從而引起試驗樣品產(chǎn)生極大的瞬態(tài)振動，產(chǎn)生極大的位移，在試驗樣品內(nèi)產(chǎn)生極大的應(yīng)力和應(yīng)變，抗沖擊能力弱的試驗樣品就會因沖擊而損壞或性能降低。試驗參數(shù)：峰值加速度、脈沖持續(xù)時間、沖擊波形（500~30000g）（0.1~1ms）（半正弦）離心加速度試驗

離心加速度計算公式：(1)試驗?zāi)康模捍_定電子元器件在離心加速度作用下的適應(yīng)能力或評定其結(jié)構(gòu)的牢靠性。(2)試驗原理：試驗樣品安裝在離心加速度試驗機上。當(dāng)離心加速度機以一定的角速度回轉(zhuǎn)時，強大的離心力作用在試驗樣品的各個截面上，從而引起各個截面的強大的拉應(yīng)力，強度低的試驗樣品便會出現(xiàn)裂紋，有的還會斷裂。離心加速度試驗的應(yīng)用飛機轉(zhuǎn)彎火箭發(fā)射、導(dǎo)彈改變方向一般離心加速度10-200g，持續(xù)時間從幾秒到幾分鐘。戰(zhàn)斗機考慮到結(jié)構(gòu)強度和人的承受能力，離心加速度限制在10g以內(nèi)。此外，在炮彈電引信等的特殊場合，離心加速度可達10000g數(shù)量級。例如，炮彈飛行做高速度旋轉(zhuǎn)運動，如其轉(zhuǎn)速為20000rin／min，器件裝在離中心軸線5cm處受到的離心加速度達22222g。半導(dǎo)體器件的離心加速度試驗是將非工作狀態(tài)下的試樣緊固在轉(zhuǎn)動臺面的專用夾具上，其離心加速度為20000g，持續(xù)時間為2分鐘。

高可靠的半導(dǎo)體器件規(guī)定要求進行20000~30000g的離心加速度試驗。其目的不是為了模擬實際使用環(huán)境，而是為了檢驗并篩選掉粘片欠佳、內(nèi)引線與鍵合點強度較差的器件。

溫度試驗的分類：高溫試驗低溫試驗熱循環(huán)試驗熱沖擊試驗熱性能試驗溫度試驗低溫試驗（1）試驗?zāi)康模嚎己说蜏貙﹄娮釉骷挠绊?，確定電子元器件在低溫條件下工作和儲存的適應(yīng)性。例如，半導(dǎo)體器件在低溫條件下能否正常工作，在低溫作用后是否有機械損傷和電參數(shù)變化的情況，以及在低溫儲存的條件下，保持性能的能力等。（2）試驗原理：低溫下會使電子元器件的電參數(shù)發(fā)生變化、材料變脆及零件材料冷縮產(chǎn)生顛力等。使電子元器件處于低溫環(huán)境下一定時問，考核電子元器件的電參數(shù)是否發(fā)生變化、材料是否變脆、零件材料冷縮產(chǎn)生應(yīng)力有多大等，從而確定電子元器件的抗低溫能力。（3）試驗設(shè)備試驗設(shè)備主要有低溫箱(低溫室)和溫度計。低溫箱或低溫室提供一定的低溫場所(環(huán)境)；溫度計用于測量和監(jiān)控試驗溫度。試驗設(shè)備還要有測量電性能參數(shù)的電測量系統(tǒng)。（4）注意事項：應(yīng)注意的是在低溫試驗中，常因夾具結(jié)冰引起器件外引線與夾具接觸不良，或結(jié)冰漏電。遇到這種情況，應(yīng)該反復(fù)檢查夾具，位接觸良好，消除結(jié)冰漏電之后，方能測量電參數(shù)，否則測量結(jié)果不準(zhǔn)確。(1)試驗?zāi)康模嚎己烁邷貙﹄娮釉骷挠绊?，確定電子元器件在高溫條件下工作和儲存的適應(yīng)性。

(2)試驗原理：有嚴(yán)重缺陷的電子元器件處于非平衡態(tài)，這是一種不穩(wěn)定態(tài)，由非平衡態(tài)向平衡態(tài)的過渡過程既是誘發(fā)有嚴(yán)重缺陷產(chǎn)品失效的過程，也是促使產(chǎn)品從非穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的過渡過程。這種過渡一般情況下是物理變化，其速率遵循阿倫尼烏斯公式，隨溫度成指數(shù)增加。高溫應(yīng)力的目的是為了縮短這種變化的時間。所以該實驗又可以視為一項穩(wěn)定產(chǎn)品性能的工藝。

電子元器件在高溫環(huán)境中，其冷卻條件惡化，散熱因難，將使器件的電參數(shù)發(fā)生明顯變化或絕緣性能下降。如：在高溫條件下，存在于半導(dǎo)體器件芯片表面及管殼內(nèi)的雜質(zhì)加速反應(yīng)，促使沾污嚴(yán)重的產(chǎn)品加速退化。此外，高溫條件對芯片的體內(nèi)缺陷、硅氧化層和鋁膜中的缺陷，以及不良的裝片、鍵合工藝等也有一定的檢驗效果。高溫試驗溫度循環(huán)試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷诙唐趦?nèi)反復(fù)承受溫度變化的能力及不同結(jié)構(gòu)材料之間的熱匹配性能。溫度循環(huán)試驗是模擬溫度交替變化環(huán)境對電子元器件的機械性能及電氣性能影響的試驗。試驗原理：溫度循環(huán)試驗中電子元器件在短期內(nèi)反復(fù)承受溫度變化，其結(jié)果使電子元器件反復(fù)承受熱脹冷縮變化，產(chǎn)生因為熱脹冷縮而引起的交變應(yīng)力，這個交變應(yīng)力會造成材料開裂、接觸不良、性能變化等有害影響。

對于半導(dǎo)體器件，主要是檢驗不同結(jié)構(gòu)材料之間的熱匹配性能是否良好。它能有效地檢驗粘片、鍵合、內(nèi)涂料和封裝工藝等潛在的缺陷；它能加速硅片潛在裂紋的暴露。(1)試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷谕蝗辉獾綔囟葎×易兓瘯r之抵抗能力及適應(yīng)能力的試驗。

(2)試驗原理：溫度的劇烈變化伴隨著熱量的劇烈變化，熱量的劇烈變化引起熱變形的劇烈變化，從而引起劇烈的應(yīng)力變化。應(yīng)力超過極限應(yīng)力，便會出現(xiàn)裂紋，甚至斷裂。熱沖擊之后能否正常工作便表明該電子元器件的抗熱沖擊能力。熱沖擊試驗是溫度劇烈變化環(huán)境下的試驗。在低溫地帶間斷工作的電子元器件會遇到突然遭到溫度劇烈變化這種環(huán)境條件。伴隨而產(chǎn)生的巨大應(yīng)力可使引線斷開、封裝開裂等，從而電子元器件的機械性能或電性能發(fā)生變化。如：對半導(dǎo)體器件，熱沖擊可使其襯底開裂、引線封接斷開和管帽產(chǎn)生裂紋，以及由于半導(dǎo)體絕緣體機械位移或硅氣影響引起電特性的變化。所以必須對電子元器件做熱沖擊試驗。熱沖擊試驗

(1)試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷脑诟邷叵滦阅茏兓拇笮　?/p>

(2)試驗原理：在給定的熱條件下測試電子元器件的有關(guān)性能，熱條件下的性能與常溫下的性能的差別大小表明該電子元器件的抗熱能力的大小。在高溫環(huán)境下，電子元器件的散熱條件變差，熱匹配不好的電子元器件內(nèi)部溫度發(fā)生變化。溫度場的變化引起電子元器件的性能發(fā)生變化。同一溫度下，不同的電子元器件的性能變化不同。為了考核電子元器件在高溫下性能變化的大小必須做熱性能試驗。熱性能試驗與外引線有關(guān)的試驗外引線可焊性試驗引線涂覆層附著力試驗引線牢固性試驗：抗拉試驗抗彎試驗抗扭試驗抗疲勞試驗等

外引線可焊性試驗

(1)試驗?zāi)康模嚎己送庖€接受低熔點焊接的能力。

(2)試驗原理：在給定的條件下格外引線浸入規(guī)定組份、規(guī)定溫度的熔錫中。經(jīng)過規(guī)定的時間后，可焊性好的引線外表面會涂覆上足夠面積的焊錫。

(3)試驗設(shè)備：焊料槽、水汽老化室、焊劑(松香等)、焊料(焊錫等)、溫度計、焊接用夾具等。

(4)試驗程序和方法

①被試樣品要在高溫水汽下老化8小時，水汽老化后對被試驗樣品進行干燥處理

②給引線外表加焊劑，所加焊劑的厚度及長度按試驗要求進行。

④加焊劑之后將外引線以一定速率(如(25土6.4)mm/s的速率)浸人規(guī)定組份的熔錫

⑤外引線在熔錫中停留一定時問。外引線在熔錫中停留的時間應(yīng)隨其橫截面積的不同而有所差異。橫截面積大的停留的時間長。

⑥將外引線從熔錫中提起并從焊料槽取出，速率與浸入速率相同。

⑦試驗判據(jù)為外引線浸潤焊錫的面積與應(yīng)覆蓋面積之比，要求比值不小于95％。

外引線涂覆層附著力試驗試驗?zāi)康模嚎己送庖€各涂覆層的牢固性試驗原理：外引線涂覆層附著力好的引線外引線涂覆上涂覆層后，經(jīng)過任意地彎曲，各涂覆層的接觸面均不會出現(xiàn)裂紋、剝落、脫皮、起泡或分離等現(xiàn)象。這樣，彎曲涂覆上涂覆層的外引線，根據(jù)各涂覆層的接觸面出現(xiàn)裂紋、剝落、脫皮、起泡或分離等現(xiàn)象的強弱，就可以判斷外引線涂覆層附著力的好壞。試驗設(shè)備：涂覆材料，引線彎曲夾具。試驗程序和方法：

①被試樣品要在高溫水汽下老化8小時

②水汽老化后進行干燥處理。

②給引線外表按要求涂覆一定厚度的給定涂覆層。

④加涂覆層之后，時效老化一定時問。

⑤在外引線的中部反復(fù)彎曲直至斷裂。彎曲時，彎曲角度不小于90。，彎曲半徑要求小于外引線厚度或直徑的1／4。

⑥試驗判據(jù)：反復(fù)彎曲后，各涂覆層的接觸面出現(xiàn)裂紋、剝落、脫皮、起泡或分離等現(xiàn)象時應(yīng)判為不合格。試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷庖€在與其平行方向拉力作用下的引線牢固性和封裝密封性。試驗原理：讓外引線承受一定的拉力，若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體間出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗拉強度不高，引線焊接不牢(或鍵合強度不足)，封裝密封性不好。這樣，根據(jù)外引線在拉力下是否出現(xiàn)引線裂紋、斷裂，引線與基體間的裂紋、斷開等現(xiàn)象就可以判斷外引線的抗拉強度和封裝密封性。試驗設(shè)備：試驗設(shè)備包括加載祛碼和給引線施加拉力的夾具。試驗程序和方法：

①固定引線的一端(如基體)，用施加拉力夾具的夾頭加緊引線另一端。②給夾具上施加一定的拉力(如加硅碼)。試驗要求在外引線末端無沖擊地施加一定的與引線平行的拉力(一般要求兩牛頓)，并保持不小于30秒的時隊

⑦試驗判據(jù)：若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體問出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗拉強度不高，引線焊接不牢(或鍵合強度不足)，密封性不好，應(yīng)判為不合格。外引線抗拉試驗例如：對于扁平封裝的集成電路，規(guī)定電路的任意一根外引線在沿軸線方向上應(yīng)能承受時間為10秒、重量為o.5kg的靜負(fù)荷(圓殼封裝的電路每根外引線應(yīng)能承受重量為1.5kg的靜負(fù)荷)。(1)試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷囊€牢固性、引線涂覆、和密封在外引線受彎曲應(yīng)力作田（外引線在與其垂直方向的力的作用)時的劣化程度。(2)試驗原理：讓外引線承受一定的彎矩，反復(fù)彎曲，若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線涂覆出現(xiàn)剝離、脫落，引線與基體間出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗彎強度不高，引線焊接不牢(或鍵合強度不足)，封裝密封性不好。這樣，根據(jù)外引線在彎曲力矩下是否出現(xiàn)引線裂紋、斷裂，引線與基體問的裂紋、斷開等現(xiàn)象就可以判斷外引線的抗彎強度和封裝密封性。(3)試驗設(shè)備：加載祛碼和給引線施加彎曲力矩的夾具。(4)試驗程序和方法：

①固定引線的一端(如基體)，用施加彎曲力矩夾具的夾頭加緊引線另一端。

②給夾具上施加一定的彎曲力矩(如加法碼)，試驗要求在外引線末端無沖擊地施加一定的與引線垂直的彎曲力(一般要求兩牛頓)，并保持不小于30秒的時間。試驗要求原則上在剛性最小的方向施加彎曲應(yīng)力。施力點和彎曲的弧度視封裝引線的不同而有差異。

③試驗判據(jù)：若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體問出現(xiàn)裂紋、斷開，引線涂覆出現(xiàn)剝離、脫落等現(xiàn)象，則表明該引線的抗彎強度不高，引線焊接不牢(或鍵合強度不足)，密封性不好，引線涂覆層出現(xiàn)剝離、脫落等引線涂覆層瞅著力弱，應(yīng)判為不合格。外引線抗彎試驗外引線抗疲勞試驗(1)試驗?zāi)康模簷z查引線抗金屬疲勞的能力。(2)試驗原理：讓外引線反復(fù)承受一定的彎曲應(yīng)力，若引線材料的疲勞強度極限降低，出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體間出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗疲勞能力不高。這樣，根據(jù)外引線在彎曲應(yīng)力的反復(fù)作用下是否出現(xiàn)引線裂紋、斷裂，引線與基體間的裂紋、斷開等現(xiàn)象就可以判斷外引線的抗疲勞強度。(3)試驗設(shè)備：加載硅碼和給引線施加彎曲應(yīng)力的夾具。

(4)試驗程序和方法：

①固定引線的一端(如基體)，用施加彎曲力矩的夾具的夾頭加緊引線另一端

②給夾具上反復(fù)施加一定的彎曲力矩(如加砧碼)。試驗要求：在外引線末端無沖擊地施加一定的與引線垂直的彎曲力(一般要求兩牛頓)；原則上在剛性最小的方向施加彎曲應(yīng)力；施力點和彎曲的弧度視弓1線的不同而有差異；試驗時要在規(guī)定的施力點，以一定的彎曲的弧度重復(fù)施加規(guī)定次數(shù)的彎曲應(yīng)力。

③試驗判據(jù)：試驗后觀察引線與電子元器件本體之間是否出現(xiàn)斷線或松動。若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體間出現(xiàn)裂紋、斷開，引線涂覆層出現(xiàn)剝離、脫落等現(xiàn)象，則表明該引線的抗疲勞強度不高，引線焊接不牢(或鍵合強度不足)，密封性不好，引線涂覆層附著力弱，應(yīng)判為不合格。外引線抗扭矩試驗(1)試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷囊€牢固性、引線涂覆和密封在外引線受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用(外引線在與其垂直方向的力作用)時的劣化程度。(2)試驗原理：讓外引線承受一定的扭矩，若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線涂覆出現(xiàn)剝離、脫落，引線與基體問出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗扭強度不高，引線焊接不牢(或鍵合強度不足)，封裝密封性不好。這樣，根據(jù)外引線在扭轉(zhuǎn)力矩下是否出現(xiàn)引線裂紋、斷裂，引線與基體問的裂紋、斷開等現(xiàn)象就可以判斷外引線的抗扭強度和封裝密封性。(3)試驗設(shè)備：加載硅碼、給引線施加扭轉(zhuǎn)力矩的夾具。(4)試驗程序和方法·：

①固定引線的一端(如基體)，用施加扭轉(zhuǎn)力矩的夾具的夾頭加緊引線另一端。

②夾具上施加一定的扭轉(zhuǎn)力矩(如加硅碼)。試驗要求在外引線末端無沖擊地施加一定的與引線方向垂直的平面內(nèi)的扭矩。引線上扭矩的施加點隨電子元器件的不同而有差異。

③順時針、逆時針方向各施加一次扭矩為一個周期，按要求施加給定周期的扭矩。

④取消扭矩后觀察引線、引線與基體之間是否出現(xiàn)斷線或松動，并進行密封性試驗。

⑤試驗判據(jù)：若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體間出現(xiàn)裂紋、斷開，應(yīng)判為不合格。密封試驗試驗?zāi)康模捍_定具有內(nèi)空腔的電子元器件和含有封裝的電子元器件的氣密性。試驗原理：先把試驗樣品置于密封容器內(nèi)，把容器抽成真空，然后把試驗樣品故進含有檢驗介質(zhì)的容器中，設(shè)法使檢驗介質(zhì)進入電子元器件內(nèi)腔。從該容器中取出試驗樣品后，再設(shè)法檢查出有沒有檢驗介質(zhì)進入電子元器件內(nèi)腔，從而判斷該電子元器件密封是否完好。密封試驗分類：粗檢漏、細(xì)檢漏粗檢漏試驗：碳氟化合物粗檢漏試驗，染料浸透粗檢漏試驗，增重粗檢漏試驗細(xì)檢漏試驗：示蹤氣體氦(He)細(xì)檢漏試驗，放射性同位素細(xì)檢漏試驗，晶體管濕熱細(xì)檢漏試驗示蹤氣體氦(He)細(xì)檢漏試驗

(1)試驗?zāi)康模河檬聚櫄怏w氦檢查電子元器件的密封性。(2)試驗原理：將封閉好的器件置于密封室內(nèi)，在規(guī)定的時間和壓力下用100％的氦示蹤氣體對密封室加壓。然后去除壓力，并把每個樣品移到另一個或一些與抽真空系統(tǒng)和質(zhì)譜檢漏儀連接在一起的密封室。當(dāng)對這個(或這些)密封室抽真空時，原先壓入樣品內(nèi)的示蹤氣體將會選出，由檢漏儀檢測，從而得到測量漏率。(3)試驗設(shè)備：壓力室、真空室和一臺質(zhì)諾檢漏儀。(4)試驗方法與程序：

將封閉好的器件置于密封室內(nèi)，在規(guī)定的時間和壓力下用100％的氦示蹤氣體對密封室加壓。然后去除壓力，并把每個樣品移到另一個或一些密封室，該密封室與抽真空系統(tǒng)和質(zhì)譜檢漏儀連接在一起。當(dāng)對這個(或這些)密封室抽真空時，原先壓入樣品內(nèi)的示蹤氣體將會逸出，由檢漏儀檢測逸出的示蹤氣體，從而得到測量漏夸。從漏氣試驗加壓

密封室內(nèi)取出的器件數(shù)量應(yīng)受到一定的限制，最后一個器件的檢漏試驗應(yīng)能在60分鐘內(nèi)完成或應(yīng)能在規(guī)定的停頓時間22內(nèi)完成。碳氟化臺物粗檢漏試驗(1)試驗?zāi)康?用碳氟化合物檢查電子元器件的密封性。(2)試驗原理:將器件置于真空／壓力箱內(nèi)，抽成真空，然后注入足夠數(shù)量低溫的低沸點檢測用液體覆蓋器件，再按規(guī)定對器件增壓。增壓階段結(jié)束后，去除壓力，將器件從真空／壓力箱內(nèi)取出，立即浸入(125土5)℃的高沸點指示用液體中。若能清楚地看到從被觀察的一組器件中的任一個器件冒出的氣泡及其來源，則器件被拒收。(3)試驗設(shè)備：真空／壓力室、過濾系統(tǒng)、放大鏡、檢測用1型液體和指示用2型液體、光源、溫度、壓力和時間儀器、夾具。(4)試驗操作程序

濕熱試驗試驗?zāi)康模捍_定電子元器件在高溫、高濕度或伴有溫度濕度變化條件下工作或儲存的適應(yīng)能力濕熱試驗的作用機理：高溫和高濕度的同時作用，會加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進管芯，就會引起電參數(shù)的變化。例如，使晶體管的反向漏電流變大，電流放大系數(shù)不穩(wěn)定，鋁引線被腐蝕。尤其在兩種不同金屬的鍵合處或連接處，由于水汽滲入會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，從而使腐蝕速度大大加快。此外，在濕熱環(huán)境中，管殼的電鍍層可能會剝落，外引線可能生銹或銹斷。因此，高溫高濕度的環(huán)境條件是影響器件穩(wěn)定性和可靠性的重要原因之一。

水汽借助于溫度以擴散、熱運動、呼吸作用、毛細(xì)現(xiàn)象等被吸入器件內(nèi)部。它有直接和間接吸入兩種方式。直接吸人主要和溫度、絕對濕度、時間有關(guān)。溫度越高，水分子的

活動能越大，水分子越容易進入器件內(nèi)部。絕對濕度越大，水分子含量就越多，水分子滲入器件內(nèi)部的可能性也增大。間接吸人是通過溫度的交替變化，使試驗樣品內(nèi)的水汽收縮和膨脹，形成所謂“呼吸”而實現(xiàn)的。它主要依賴于溫度變化率、溫差、絕對濕度和時間。

溫差的大小決定了“呼吸”程度大小，溫度變化率則決定了單位時間內(nèi)“呼吸”的次數(shù)。

恒定濕熱試驗(1)試驗?zāi)康模簽榱舜_定電子元器件在高溫、高濕度條件下工作或儲存的適應(yīng)能力。對于半導(dǎo)體器件而言，濕熱試驗的另一個目的是可以作為一項檢漏試驗去檢查半導(dǎo)體器件的密封性。(2)試驗原理：器件處于恒定濕熱條件下時，水汽借助于溫度以擴散、熱運動、呼吸作用、毛細(xì)現(xiàn)象等被吸入器件內(nèi)部。吸人量主要和溫度、絕對濕度、時間有關(guān)：溫度越高，水分子的活動能越大，水分子越容易進入器件內(nèi)部；絕對濕度越大，水分子含量就越多，水分子滲入器件內(nèi)部的可能性也增大。高溫和高濕度的同時作用，會加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進管芯，就會引起電參數(shù)的變化。

恒定高溫高濕度的環(huán)境條件會影響器件穩(wěn)定性和可靠性是本試驗的基本原理。(3)試驗設(shè)備：溫度可控可調(diào)的試驗箱、溫度計、計時器、加濕設(shè)備及測量有關(guān)電性能的測量系統(tǒng)。(4)試驗程序及方法

交變濕熱試驗(1)試驗?zāi)康模捍_定電子元器件在變化的高溫、高濕度條件下工作或儲存的適應(yīng)能力(2)試驗原理：器件處于交變的高濕高熱條件下時，水汽借助于溫度以擴散、熱運動、呼吸作用、毛細(xì)現(xiàn)象等被吸人器件內(nèi)部。這時的吸入量一方面和溫度、絕對濕度、時間有關(guān)(溫度越高、水分子的活動能越大，水分子越容易進入器件內(nèi)部。絕對濕度越大，水分子含量就越多，水分子滲入器件內(nèi)部的可能性也增大)；另一方面與溫度變化率、溫差、絕對濕度和時間有關(guān)。溫差的大小決定了“呼吸”程度的大小，溫度變化率則決定了單位時間內(nèi)“呼吸”的次數(shù)。高溫和高濕度的同時交變作用，會加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進管芯，就會引起電參數(shù)的變化。

交變高溫高濕度的環(huán)境條件會影響器件穩(wěn)定性和可靠性是本試驗的基本原理。(3)試驗設(shè)備

本試驗所用設(shè)備為：溫度可控可調(diào)的試驗箱、溫度計、計時器、加濕設(shè)備及測量有關(guān)電性能的測量系統(tǒng)。GJB548A-96規(guī)定的交變濕熱試驗曲線粒子碰撞噪聲檢測多余物試驗(1)試驗?zāi)康模簷z驗封裝腔體內(nèi)是否存在可動多余物。可動導(dǎo)電多余物可能導(dǎo)致微電路等的內(nèi)部短路失效。(2)試驗原理：對有內(nèi)腔的密封件(如微電路)施加適當(dāng)?shù)臋C械沖擊應(yīng)力，使粘附于微電路腔體等有內(nèi)腔的密封件內(nèi)的多余物成為可動多余物。再同時施加振動應(yīng)力，使可動多余物產(chǎn)生振動，振動的多余物與腔體壁撞擊產(chǎn)生噪聲。通過換能器檢測噪聲，判斷腔內(nèi)有無多余物。(3)試驗設(shè)備：粒子碰撞噪聲試驗機。(4)試驗程序及方法：

(5)試驗中應(yīng)注意的幾個問題：

①有的有內(nèi)腔的密封件(如微電路)內(nèi)引線較長。在做粒子碰撞噪聲檢測試驗時，長引線的顫動也可能檢測出噪聲。改變振動頻率，噪聲有變化時，其噪聲往往是由長引線的顫動產(chǎn)生

②所有粘附劑應(yīng)對其傳送的機械能量有較小的衰減系數(shù)。

③沖擊脈沖的峰值加速度、延續(xù)時間和次數(shù)應(yīng)嚴(yán)格控制，否則試驗可能是破壞性的。

④當(dāng)有內(nèi)腔的密封件內(nèi)有柔軟細(xì)長的多余物(如各種纖維絲)時，用粒子碰撞噪聲檢測試驗有時可以檢測出多余物，有時則檢測不出，這與多余物的長短、質(zhì)量、懸掛方式、懸掛位置及粒子碰撞噪聲檢測試驗的精度有關(guān)。

⑤有時雖然檢測結(jié)果顯示有多余物，實際打開檢查，找不出多余物。這時，應(yīng)仔細(xì)分析產(chǎn)生噪聲的原因，并用試驗證實。如有的密封件內(nèi)僅有一塊印制板，但做粒子碰撞噪聲檢測試驗時，有噪聲輸出。實際上這是因印制版在試驗中與印制板導(dǎo)軌碰撞所致，固定好印制板后就再也無噪聲輸出。

老煉試驗

有些電子元器件的缺陷可能是本身固有的缺陷，有些則可能是由制造工藝的控制不當(dāng)而產(chǎn)生的缺陷。這些缺陷會造成與時間和應(yīng)力有關(guān)的失效。如不進行老煉試驗，這些有缺陷的器件在使用條件下會出現(xiàn)初期致命失效或早期壽命失效。因此，篩選時用最大額定工作條件或在最大額定工作條件之上對電子元器件施加應(yīng)力，或施加能以相等的或更高靈敏度揭示出隨時間和應(yīng)力變化的失效模式的等效篩選條件。

(1)試驗?zāi)康模簽榱撕Y選或剔除那些勉強合格的器件。(2)試驗原理：有缺陷的電子元器件，在規(guī)定的溫度下儲存或工作一段較長的時間。若試驗前后其有關(guān)電性能的變化超過允許值，則該器件為不合格品，應(yīng)被剔除掉。老煉試驗應(yīng)該注意的問題(1)常規(guī)老煉后的冷卻

去除偏置前，所有器件應(yīng)冷卻到與室溫下器件加功率時處于穩(wěn)定情況下的溫度之差別不超過10℃的溫度。為了把器件轉(zhuǎn)移到與做老煉試驗的工作室不在一處的冷卻位置而中斷偏置不超過1分鐘時，不應(yīng)看做去除了偏置(在冷卻位置處加的偏置應(yīng)與老煉時的偏置相同)。對于線性或MOS(CMOS，NMOS，PMOS等)電路以外的器件(或若無其他規(guī)定)，如果在撤除試驗條件后的30分鐘內(nèi)被試器件的外殼溫度能降到5℃以下，并且能夠在去除偏置后的5分鐘內(nèi)將器件從老煉箱內(nèi)取出的話，也可以在冷卻期間就去除偏置。在重新加熱之前應(yīng)完成全部25℃的直流參數(shù)測試。(2)加速老煉后的冷卻

按條件F做加速試驗的全部器件應(yīng)在去除偏置前冷卻到與室溫下器件加功率時處于穩(wěn)定情況下的溫度之間的差別不超過10℃的溫度。為了把器件轉(zhuǎn)移到與做老煉試驗的工作室不在一處的冷卻位置而中斷偏置不超過1分鐘時，不應(yīng)算做去除了偏置(在冷卻位置處加的偏置應(yīng)與者煉的偏置相同)。應(yīng)在重新加熱器件前完成全部規(guī)定的25℃直流電參數(shù)測試。(3)試驗裝置監(jiān)測

應(yīng)在試驗開始和結(jié)束時，在試驗溫度下監(jiān)測試驗裝置，從而證實全部器件已按規(guī)定要求施加應(yīng)力。以下為至少應(yīng)進行的監(jiān)測程序：

①器件插座：在“開始使用插座時”和“以后至多每隔六個月一次”或“在六個月期間未使用時”，則使用前都應(yīng)檢查每塊試驗板或試驗座，以驗證連接點的電連續(xù)性，從而保證能把偏置電壓和信號加到每個插座上。試驗板上用于穩(wěn)定被試器件工作的電容器也應(yīng)按此方式驗證，以確信它們能起到其應(yīng)起的作用(即不應(yīng)出現(xiàn)開路或短路)。除了這種最初的和定期性的驗證外，不必在每次試驗時逐個檢查器件或器件插座，但在使用每塊試驗板前應(yīng)采用隨機抽樣技術(shù)檢查，這就可以保證與被試器件電連接的正確性和連續(xù)性。

②試驗板或試驗座的連接件：將器件裝人試驗板、插入烘箱并升溫到溫度至少為125℃(若小于125℃，則為規(guī)定試驗溫度)的烘箱后，應(yīng)至少在每塊試驗板或試驗座的一個位置上驗證要求的試驗電壓和信號條件，從而保證在采用的試驗布局中所使用的每條連線或接插件均已正確施加了規(guī)定的電應(yīng)力并具有電連續(xù)性。為進行這種驗證允許打開烘箱不超過10分鐘。

③在試驗過程結(jié)束時，使器件降低溫度和撤除試驗條件前，應(yīng)重復(fù)上述②條關(guān)于電壓和信號條件的驗證過程。

④對于S級器件，在試驗前應(yīng)檢查每個試驗板或試驗座，以及每個試驗用的插座，以保證對每個器件施加了規(guī)定鑰試驗條件。這可通過檢查每個器件輸出端的響應(yīng)來實現(xiàn)。若在規(guī)定進行的試驗時間內(nèi)的某段時間出現(xiàn)了導(dǎo)致必要的試驗應(yīng)力未能加到器件上去的失效或接觸開路時，應(yīng)延長試驗時間以保證實際受應(yīng)力作用的時間滿足規(guī)定的最少總試驗時間要求。若在老煉的最后8小時內(nèi)，在溫度未變階情況下，偏置中斷的總時間超過了10分鐘，就要求從最后一次偏置中斷時刻算起，至少再做8小時不中斷的老煉。老煉試驗應(yīng)該注意的問題（續(xù)）鹽霧試驗(1)試驗?zāi)康模嚎己穗娮釉骷邴}霧環(huán)境下的抗腐蝕能力(2)試驗原理：鹽霧對電子元器件有較大的侵蝕作用和電解腐蝕作用；如果器件在鹽霧環(huán)境下抗腐蝕的能力低(器件的電鍍層或油漆層質(zhì)量不好，器件密封不嚴(yán)等)，經(jīng)過鹽霧試驗后，器件便失效。在海洋和沿海地區(qū)，大氣中含有很多鹽分，形成鹽霧。鹽霧對金屬材料及其鍍層的腐蝕甚強，鹽霧落在絕緣材料上會增大材料的表面導(dǎo)電性，同時腐蝕絕緣材料。所以，鹽霧對半導(dǎo)體器件有較大的侵蝕作用和電解腐蝕作用。如果器件引出端或管殼的電鍍層或油漆層質(zhì)量不好，經(jīng)過鹽霧試驗后，就會出現(xiàn)銹蝕甚至銹斷引線的現(xiàn)象。如果鹽霧侵人管殼內(nèi)部，內(nèi)引線銹斷，器件便失效。所以對于海洋和沿海地區(qū)用的器件，必須進行這項試驗，以檢驗器件抗鹽霧腐蝕的能力。內(nèi)部水汽含量試驗試驗?zāi)康模簻y定在金屬或陶瓷氣密封裝器件內(nèi)的氣體中水汽的含量，它可以是破壞性試驗，也可以是非破壞性試驗。

試驗程序：（1）預(yù)處理：(100土5)℃下烘焙（2）放真空箱后在(100土5)℃下抽氣，直至真空箱內(nèi)壓力達到不妨礙規(guī)定的

測量準(zhǔn)確度和靈敏度為止。抽氣后穿刺器件外殼或蓋帽