元器件可靠性基礎(chǔ)試驗(yàn)1

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

something本節(jié)內(nèi)容可靠性基礎(chǔ)試驗(yàn)的分類氣候環(huán)境試驗(yàn)機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)綜合環(huán)境試驗(yàn)可靠性基礎(chǔ)試驗(yàn)的分類按照施加應(yīng)力的種類：溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)械應(yīng)力試驗(yàn)電應(yīng)力試驗(yàn)濕度應(yīng)力試驗(yàn)特殊應(yīng)力實(shí)驗(yàn)

按照施加應(yīng)力的方式：機(jī)械環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)氣候環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)電性能參數(shù)測(cè)試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)是將元器件等暴露在某種環(huán)境中，以此來(lái)評(píng)價(jià)元器件在實(shí)際工作環(huán)境中遇到的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用環(huán)境條件下的性能。電子元器件在使用過(guò)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(jī)械條件：振動(dòng)、沖擊、碰撞、離心、失重、爆炸等生物條件：霉菌、昆蟲、嚙齒動(dòng)物等輻射條件：太陽(yáng)輻射、核輻射、紫外線輻射、宇宙射線輻射電磁條件：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、雷擊、放電等人為因素：使用、維修、包裝等

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

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)人工模擬試驗(yàn)：人工模擬試驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行

*從模擬環(huán)境因素分類：?jiǎn)雾?xiàng)應(yīng)力試驗(yàn)，綜合應(yīng)力試驗(yàn)

*模擬環(huán)境應(yīng)力大小分類：模擬試驗(yàn)、加速模擬試驗(yàn)3.天然暴露試驗(yàn)：樣品長(zhǎng)期暴露在天然氣候環(huán)境中定期進(jìn)行測(cè)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(jī)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(yàn)結(jié)果比較，以確定人工模擬試驗(yàn)的周期。環(huán)境試驗(yàn)詳細(xì)分類表環(huán)境試驗(yàn)的適用性環(huán)境試驗(yàn)一般操作過(guò)程預(yù)處理：初始檢查測(cè)量：試驗(yàn)：恢復(fù)：最后檢查與測(cè)量：振動(dòng)臺(tái)動(dòng)作原理圖：振動(dòng)試驗(yàn)正弦振動(dòng)模型：位移公式：加速度公式：加速度最大值：振動(dòng)試驗(yàn)分類掃頻振動(dòng)試驗(yàn)振動(dòng)疲勞試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)振動(dòng)噪聲試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模簩ふ冶辉囼?yàn)的試驗(yàn)樣品的各階固有頻率及在這個(gè)頻率段的耐振情況試驗(yàn)原理：試驗(yàn)樣品一般具有多階固有頻率。具有多階固有頻率的試驗(yàn)樣品當(dāng)受到一個(gè)和它的某一個(gè)固有頻率相一致的外界激勵(lì)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生共振，從而可以觀測(cè)到顯著的振動(dòng)。這樣，在某個(gè)給定的頻率范圍內(nèi)，讓振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)頻率由低到高，按一定的頻率間隔，逐一進(jìn)行一定時(shí)間的振動(dòng)。測(cè)得試驗(yàn)樣品的振動(dòng)的時(shí)間歷程曲線，就可得樣品的頻譜特性曲線，該曲線上的一個(gè)個(gè)尖峰所對(duì)應(yīng)的頻率就是該試驗(yàn)樣品的固有頻率掃頻振動(dòng)試驗(yàn)振動(dòng)疲勞試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康模簽榱丝己吮辉嚇悠吩谝欢l率的外載荷的長(zhǎng)時(shí)間激勵(lì)下，一直處于這種振動(dòng)條件狀態(tài)時(shí)的抗疲勞能力。(2)試驗(yàn)原理：當(dāng)被試樣品受到某一個(gè)固有頻率的外界長(zhǎng)時(shí)期激勵(lì)時(shí)，被試樣品便會(huì)永遠(yuǎn)處于這種振動(dòng)狀態(tài)，其上的應(yīng)力會(huì)周而夏始地重復(fù)這種振動(dòng)的應(yīng)力狀態(tài)，從而引起應(yīng)力疲勞，疲勞強(qiáng)度降低，便會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。試驗(yàn)中被試樣品是否發(fā)生破壞，便表明被試樣品對(duì)這種振動(dòng)的抗疲勞能力。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己吮辉嚇悠返脑陔S機(jī)激勵(lì)下抵抗隨機(jī)振動(dòng)的能力。

(2)試驗(yàn)原理：試驗(yàn)樣品在隨機(jī)激勵(lì)下，產(chǎn)生隨機(jī)振動(dòng)。由輸入力的功率譜密度可得到被試驗(yàn)樣品的響應(yīng)的功率譜密度。試驗(yàn)中把測(cè)量到的被試驗(yàn)樣品響應(yīng)的功率譜密度和被試驗(yàn)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(yàn)樣品合格。振動(dòng)噪聲試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己吮辉嚇悠吩谝?guī)定的振動(dòng)條件下有沒有噪聲產(chǎn)生。(2)試驗(yàn)原理：處于振動(dòng)環(huán)境下的元器件，若存在接觸不良，則會(huì)使接觸部分時(shí)而接觸，時(shí)而斷開，這樣就會(huì)使原有的電信號(hào)成為混有高頻噪聲的信號(hào)。所以因接觸不良等會(huì)使系統(tǒng)中的電信號(hào)產(chǎn)生高頻干擾信號(hào)，即正常的電信號(hào)上會(huì)疊加上噪聲信號(hào)。

機(jī)械沖擊試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康模捍_定電子元器件受到機(jī)械沖擊時(shí)的適應(yīng)性或評(píng)定其結(jié)構(gòu)的牢靠性。(2)試驗(yàn)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(shuō)，短時(shí)間內(nèi)極大的沖擊力(極大的沖量)作用在試驗(yàn)樣品上，而沖量的變化等于動(dòng)量的變化。所以，試驗(yàn)樣品在短時(shí)間內(nèi)動(dòng)量發(fā)生極大的變化，從而引起試驗(yàn)樣品產(chǎn)生極大的瞬態(tài)振動(dòng)，產(chǎn)生極大的位移，在試驗(yàn)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(yàn)樣品就會(huì)因沖擊而損壞或性能降低。試驗(yàn)參數(shù)：峰值加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間、沖擊波形（500~30000g）（0.1~1ms）（半正弦）離心加速度試驗(yàn)

離心加速度計(jì)算公式：(1)試驗(yàn)?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(píng)定其結(jié)構(gòu)的牢靠性。(2)試驗(yàn)原理：試驗(yàn)樣品安裝在離心加速度試驗(yàn)機(jī)上。當(dāng)離心加速度機(jī)以一定的角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)大的離心力作用在試驗(yàn)樣品的各個(gè)截面上，從而引起各個(gè)截面的強(qiáng)大的拉應(yīng)力，強(qiáng)度低的試驗(yàn)樣品便會(huì)出現(xiàn)裂紋，有的還會(huì)斷裂。離心加速度試驗(yàn)的應(yīng)用飛機(jī)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(shí)間從幾秒到幾分鐘。戰(zhàn)斗機(jī)考慮到結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(chǎng)合，離心加速度可達(dá)10000g數(shù)量級(jí)。例如，炮彈飛行做高速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，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(dá)22222g。半導(dǎo)體器件的離心加速度試驗(yàn)是將非工作狀態(tài)下的試樣緊固在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)面的專用夾具上，其離心加速度為20000g，持續(xù)時(shí)間為2分鐘。

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

溫度試驗(yàn)的分類：高溫試驗(yàn)低溫試驗(yàn)熱循環(huán)試驗(yàn)熱沖擊試驗(yàn)熱性能試驗(yàn)溫度試驗(yàn)低溫試驗(yàn)（1）試驗(yàn)?zāi)康模嚎己说蜏貙?duì)電子元器件的影響，確定電子元器件在低溫條件下工作和儲(chǔ)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(jī)械損傷和電參數(shù)變化的情況，以及在低溫儲(chǔ)存的條件下，保持性能的能力等。（2）試驗(yàn)原理：低溫下會(huì)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(shí)問(wèn)，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(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備主要有低溫箱(低溫室)和溫度計(jì)。低溫箱或低溫室提供一定的低溫場(chǎng)所(環(huán)境)；溫度計(jì)用于測(cè)量和監(jiān)控試驗(yàn)溫度。試驗(yàn)設(shè)備還要有測(cè)量電性能參數(shù)的電測(cè)量系統(tǒng)。（4）注意事項(xiàng)：應(yīng)注意的是在低溫試驗(yàn)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(cè)量電參數(shù)，否則測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。(1)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己烁邷貙?duì)電子元器件的影響，確定電子元器件在高溫條件下工作和儲(chǔ)存的適應(yīng)性。

(2)試驗(yàn)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(guò)渡過(guò)程既是誘發(fā)有嚴(yán)重缺陷產(chǎn)品失效的過(guò)程，也是促使產(chǎn)品從非穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的過(guò)渡過(guò)程。這種過(guò)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(shí)間。所以該實(shí)驗(yàn)又可以視為一項(xiàng)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(duì)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(yàn)效果。高溫試驗(yàn)溫度循環(huán)試驗(yàn)?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(yàn)是模擬溫度交替變化環(huán)境對(duì)電子元器件的機(jī)械性能及電氣性能影響的試驗(yàn)。試驗(yàn)原理：溫度循環(huán)試驗(yàn)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?yàn)闊崦浝淇s而引起的交變應(yīng)力，這個(gè)交變應(yīng)力會(huì)造成材料開裂、接觸不良、性能變化等有害影響。

對(duì)于半導(dǎo)體器件，主要是檢驗(yàn)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(yàn)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(yàn)?zāi)康模嚎己穗娮釉骷谕蝗辉獾綔囟葎×易兓瘯r(shí)之抵抗能力及適應(yīng)能力的試驗(yàn)。

(2)試驗(yàn)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(guò)極限應(yīng)力，便會(huì)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(yàn)是溫度劇烈變化環(huán)境下的試驗(yàn)。在低溫地帶間斷工作的電子元器件會(huì)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(jī)械性能或電性能發(fā)生變化。如：對(duì)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(jī)械位移或硅氣影響引起電特性的變化。所以必須對(duì)電子元器件做熱沖擊試驗(yàn)。熱沖擊試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己穗娮釉骷脑诟邷叵滦阅茏兓拇笮　?/p>

(2)試驗(yàn)原理：在給定的熱條件下測(cè)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(chǎng)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(yàn)。熱性能試驗(yàn)與外引線有關(guān)的試驗(yàn)外引線可焊性試驗(yàn)引線涂覆層附著力試驗(yàn)引線牢固性試驗(yàn)：抗拉試驗(yàn)抗彎試驗(yàn)抗扭試驗(yàn)抗疲勞試驗(yàn)等

外引線可焊性試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己送庖€接受低熔點(diǎn)焊接的能力。

(2)試驗(yàn)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(guò)規(guī)定的時(shí)間后，可焊性好的引線外表面會(huì)涂覆上足夠面積的焊錫。

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

(4)試驗(yàn)程序和方法

①被試樣品要在高溫水汽下老化8小時(shí)，水汽老化后對(duì)被試驗(yàn)樣品進(jìn)行干燥處理

②給引線外表加焊劑，所加焊劑的厚度及長(zhǎng)度按試驗(yàn)要求進(jìn)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(shí)問(wèn)。外引線在熔錫中停留的時(shí)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(shí)間長(zhǎng)。

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(yàn)判據(jù)為外引線浸潤(rùn)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(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己送庖€各涂覆層的牢固性試驗(yàn)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(guò)任意地彎曲，各涂覆層的接觸面均不會(huì)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(qiáng)弱，就可以判斷外引線涂覆層附著力的好壞。試驗(yàn)設(shè)備：涂覆材料，引線彎曲夾具。試驗(yàn)程序和方法：

①被試樣品要在高溫水汽下老化8小時(shí)

②水汽老化后進(jìn)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(shí)效老化一定時(shí)問(wèn)。

⑤在外引線的中部反復(fù)彎曲直至斷裂。彎曲時(shí)，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(yàn)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(shí)應(yīng)判為不合格。試驗(yàn)?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(yàn)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(qiáng)度不高，引線焊接不牢(或鍵合強(qiáng)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(qiáng)度和封裝密封性。試驗(yàn)設(shè)備：試驗(yàn)設(shè)備包括加載祛碼和給引線施加拉力的夾具。試驗(yàn)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(yàn)要求在外引線末端無(wú)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(shí)隊(duì)

⑦試驗(yàn)判據(jù)：若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體問(wèn)出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗拉強(qiáng)度不高，引線焊接不牢(或鍵合強(qiáng)度不足)，密封性不好，應(yīng)判為不合格。外引線抗拉試驗(yàn)例如：對(duì)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(shí)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(yàn)?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(shí)的劣化程度。(2)試驗(yàn)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(qiáng)度不高，引線焊接不牢(或鍵合強(qiáng)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(wèn)的裂紋、斷開等現(xiàn)象就可以判斷外引線的抗彎強(qiáng)度和封裝密封性。(3)試驗(yàn)設(shè)備：加載祛碼和給引線施加彎曲力矩的夾具。(4)試驗(yàn)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(yàn)要求在外引線末端無(wú)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(shí)間。試驗(yàn)要求原則上在剛性最小的方向施加彎曲應(yīng)力。施力點(diǎn)和彎曲的弧度視封裝引線的不同而有差異。

③試驗(yàn)判據(jù)：若引線出現(xiàn)裂紋、斷裂，引線與基體問(wèn)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(qiáng)度不高，引線焊接不牢(或鍵合強(qiáng)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(yàn)外引線抗疲勞試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康模簷z查引線抗金屬疲勞的能力。(2)試驗(yàn)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(qiáng)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(qiáng)度。(3)試驗(yàn)設(shè)備：加載硅碼和給引線施加彎曲應(yīng)力的夾具。

(4)試驗(yàn)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(yàn)要求：在外引線末端無(wú)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(diǎn)和彎曲的弧度視弓1線的不同而有差異；試驗(yàn)時(shí)要在規(guī)定的施力點(diǎn)，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(yàn)判據(jù)：試驗(yàn)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(dòng)。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(qiáng)度不高，引線焊接不牢(或鍵合強(qiáng)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(yàn)(1)試驗(yàn)?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(shí)的劣化程度。(2)試驗(yàn)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(wèn)出現(xiàn)裂紋、斷開等現(xiàn)象，則表明該引線的抗扭強(qiáng)度不高，引線焊接不牢(或鍵合強(qiáng)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(wèn)的裂紋、斷開等現(xiàn)象就可以判斷外引線的抗扭強(qiáng)度和封裝密封性。(3)試驗(yàn)設(shè)備：加載硅碼、給引線施加扭轉(zhuǎn)力矩的夾具。(4)試驗(yàn)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(yàn)要求在外引線末端無(wú)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(diǎn)隨電子元器件的不同而有差異。

③順時(shí)針、逆時(shí)針方向各施加一次扭矩為一個(gè)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(dòng)，并進(jìn)行密封性試驗(yàn)。

⑤試驗(yàn)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(yàn)試驗(yàn)?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(yàn)原理：先把試驗(yàn)樣品置于密封容器內(nèi)，把容器抽成真空，然后把試驗(yàn)樣品故進(jìn)含有檢驗(yàn)介質(zhì)的容器中，設(shè)法使檢驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)入電子元器件內(nèi)腔。從該容器中取出試驗(yàn)樣品后，再設(shè)法檢查出有沒有檢驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)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(yàn)分類：粗檢漏、細(xì)檢漏粗檢漏試驗(yàn)：碳氟化合物粗檢漏試驗(yàn)，染料浸透粗檢漏試驗(yàn)，增重粗檢漏試驗(yàn)細(xì)檢漏試驗(yàn)：示蹤氣體氦(He)細(xì)檢漏試驗(yàn)，放射性同位素細(xì)檢漏試驗(yàn)，晶體管濕熱細(xì)檢漏試驗(yàn)示蹤氣體氦(He)細(xì)檢漏試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)?zāi)康模河檬聚櫄怏w氦檢查電子元器件的密封性。(2)試驗(yàn)原理：將封閉好的器件置于密封室內(nèi)，在規(guī)定的時(shí)間和壓力下用100％的氦示蹤氣體對(duì)密封室加壓。然后去除壓力，并把每個(gè)樣品移到另一個(gè)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(duì)這個(gè)(或這些)密封室抽真空時(shí)，原先壓入樣品內(nèi)的示蹤氣體將會(huì)選出，由檢漏儀檢測(cè)，從而得到測(cè)量漏率。(3)試驗(yàn)設(shè)備：壓力室、真空室和一臺(tái)質(zhì)諾檢漏儀。(4)試驗(yàn)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(shí)間和壓力下用100％的氦示蹤氣體對(duì)密封室加壓。然后去除壓力，并把每個(gè)樣品移到另一個(gè)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(duì)這個(gè)(或這些)密封室抽真空時(shí)，原先壓入樣品內(nèi)的示蹤氣體將會(huì)逸出，由檢漏儀檢測(cè)逸出的示蹤氣體，從而得到測(cè)量漏夸。從漏氣試驗(yàn)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(gè)器件的檢漏試驗(yàn)應(yīng)能在60分鐘內(nèi)完成或應(yīng)能在規(guī)定的停頓時(shí)間22內(nèi)完成。碳氟化臺(tái)物粗檢漏試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康?用碳氟化合物檢查電子元器件的密封性。(2)試驗(yàn)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(diǎn)檢測(cè)用液體覆蓋器件，再按規(guī)定對(duì)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(diǎn)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(gè)器件冒出的氣泡及其來(lái)源，則器件被拒收。(3)試驗(yàn)設(shè)備：真空／壓力室、過(guò)濾系統(tǒng)、放大鏡、檢測(cè)用1型液體和指示用2型液體、光源、溫度、壓力和時(shí)間儀器、夾具。(4)試驗(yàn)操作程序

濕熱試驗(yàn)試驗(yàn)?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(chǔ)存的適應(yīng)能力濕熱試驗(yàn)的作用機(jī)理：高溫和高濕度的同時(shí)作用，會(huì)加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對(duì)于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進(jìn)管芯，就會(huì)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(huì)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(huì)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(kuò)散、熱運(yùn)動(dòng)、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(duì)濕度、時(shí)間有關(guān)。溫度越高，水分子的

活動(dòng)能越大，水分子越容易進(jìn)入器件內(nèi)部。絕對(duì)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(guò)溫度的交替變化，使試驗(yàn)樣品內(nèi)的水汽收縮和膨脹，形成所謂“呼吸”而實(shí)現(xiàn)的。它主要依賴于溫度變化率、溫差、絕對(duì)濕度和時(shí)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(shí)間內(nèi)“呼吸”的次數(shù)。

恒定濕熱試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?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(chǔ)存的適應(yīng)能力。對(duì)于半導(dǎo)體器件而言，濕熱試驗(yàn)的另一個(gè)目的是可以作為一項(xiàng)檢漏試驗(yàn)去檢查半導(dǎo)體器件的密封性。(2)試驗(yàn)原理：器件處于恒定濕熱條件下時(shí)，水汽借助于溫度以擴(kuò)散、熱運(yùn)動(dòng)、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(duì)濕度、時(shí)間有關(guān)：溫度越高，水分子的活動(dòng)能越大，水分子越容易進(jìn)入器件內(nèi)部；絕對(duì)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(shí)作用，會(huì)加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對(duì)于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進(jìn)管芯，就會(huì)引起電參數(shù)的變化。

恒定高溫高濕度的環(huán)境條件會(huì)影響器件穩(wěn)定性和可靠性是本試驗(yàn)的基本原理。(3)試驗(yàn)設(shè)備：溫度可控可調(diào)的試驗(yàn)箱、溫度計(jì)、計(jì)時(shí)器、加濕設(shè)備及測(cè)量有關(guān)電性能的測(cè)量系統(tǒng)。(4)試驗(yàn)程序及方法

交變濕熱試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?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(chǔ)存的適應(yīng)能力(2)試驗(yàn)原理：器件處于交變的高濕高熱條件下時(shí)，水汽借助于溫度以擴(kuò)散、熱運(yùn)動(dòng)、呼吸作用、毛細(xì)現(xiàn)象等被吸人器件內(nèi)部。這時(shí)的吸入量一方面和溫度、絕對(duì)濕度、時(shí)間有關(guān)(溫度越高、水分子的活動(dòng)能越大，水分子越容易進(jìn)入器件內(nèi)部。絕對(duì)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(duì)濕度和時(shí)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(shí)間內(nèi)“呼吸”的次數(shù)。高溫和高濕度的同時(shí)交變作用，會(huì)加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。對(duì)于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進(jìn)管芯，就會(huì)引起電參數(shù)的變化。

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

本試驗(yàn)所用設(shè)備為：溫度可控可調(diào)的試驗(yàn)箱、溫度計(jì)、計(jì)時(shí)器、加濕設(shè)備及測(cè)量有關(guān)電性能的測(cè)量系統(tǒng)。GJB548A-96規(guī)定的交變濕熱試驗(yàn)曲線粒子碰撞噪聲檢測(cè)多余物試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)封裝腔體內(nèi)是否存在可動(dòng)多余物。可動(dòng)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(yàn)原理：對(duì)有內(nèi)腔的密封件(如微電路)施加適當(dāng)?shù)臋C(jī)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(dòng)多余物。再同時(shí)施加振動(dòng)應(yīng)力，使可動(dòng)多余物產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)的多余物與腔體壁撞擊產(chǎn)生噪聲。通過(guò)換能器檢測(cè)噪聲，判斷腔內(nèi)有無(wú)多余物。(3)試驗(yàn)設(shè)備：粒子碰撞噪聲試驗(yàn)機(jī)。(4)試驗(yàn)程序及方法：

(5)試驗(yàn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：

①有的有內(nèi)腔的密封件(如微電路)內(nèi)引線較長(zhǎng)。在做粒子碰撞噪聲檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，長(zhǎng)引線的顫動(dòng)也可能檢測(cè)出噪聲。改變振動(dòng)頻率，噪聲有變化時(shí)，其噪聲往往是由長(zhǎng)引線的顫動(dòng)產(chǎn)生

②所有粘附劑應(yīng)對(duì)其傳送的機(jī)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(shí)間和次數(shù)應(yīng)嚴(yán)格控制，否則試驗(yàn)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(zhǎng)的多余物(如各種纖維絲)時(shí)，用粒子碰撞噪聲檢測(cè)試驗(yàn)有時(shí)可以檢測(cè)出多余物，有時(shí)則檢測(cè)不出，這與多余物的長(zhǎng)短、質(zhì)量、懸掛方式、懸掛位置及粒子碰撞噪聲檢測(cè)試驗(yàn)的精度有關(guān)。

⑤有時(shí)雖然檢測(cè)結(jié)果顯示有多余物，實(shí)際打開檢查，找不出多余物。這時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析產(chǎn)生噪聲的原因，并用試驗(yàn)證實(shí)。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(cè)試驗(yàn)時(shí)，有噪聲輸出。實(shí)際上這是因印制版在試驗(yàn)中與印制板導(dǎo)軌碰撞所致，固定好印制板后就再也無(wú)噪聲輸出。

老煉試驗(yàn)

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(huì)造成與時(shí)間和應(yīng)力有關(guān)的失效。如不進(jìn)行老煉試驗(yàn)，這些有缺陷的器件在使用條件下會(huì)出現(xiàn)初期致命失效或早期壽命失效。因此，篩選時(shí)用最大額定工作條件或在最大額定工作條件之上對(duì)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(shí)間和應(yīng)力變化的失效模式的等效篩選條件。

(1)試驗(yàn)?zāi)康模簽榱撕Y選或剔除那些勉強(qiáng)合格的器件。(2)試驗(yàn)原理：有缺陷的電子元器件，在規(guī)定的溫度下儲(chǔ)存或工作一段較長(zhǎng)的時(shí)間。若試驗(yàn)前后其有關(guān)電性能的變化超過(guò)允許值，則該器件為不合格品，應(yīng)被剔除掉。老煉試驗(yàn)應(yīng)該注意的問(wèn)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(shí)處于穩(wěn)定情況下的溫度之差別不超過(guò)10℃的溫度。為了把器件轉(zhuǎn)移到與做老煉試驗(yàn)的工作室不在一處的冷卻位置而中斷偏置不超過(guò)1分鐘時(shí)，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(shí)的偏置相同)。對(duì)于線性或MOS(CMOS，NMOS，PMOS等)電路以外的器件(或若無(wú)其他規(guī)定)，如果在撤除試驗(yàn)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(cè)試。(2)加速老煉后的冷卻

按條件F做加速試驗(yàn)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(shí)處于穩(wěn)定情況下的溫度之間的差別不超過(guò)10℃的溫度。為了把器件轉(zhuǎn)移到與做老煉試驗(yàn)的工作室不在一處的冷卻位置而中斷偏置不超過(guò)1分鐘時(shí)，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(cè)試。(3)試驗(yàn)裝置監(jiān)測(cè)

應(yīng)在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)，在試驗(yàn)溫度下監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，從而證實(shí)全部器件已按規(guī)定要求施加應(yīng)力。以下為至少應(yīng)進(jìn)行的監(jiān)測(cè)程序：

①器件插座：在“開始使用插座時(shí)”和“以后至多每隔六個(gè)月一次”或“在六個(gè)月期間未使用時(shí)”，則使用前都應(yīng)檢查每塊試驗(yàn)板或試驗(yàn)座，以驗(yàn)證連接點(diǎn)的電連續(xù)性，從而保證能把偏置電壓和信號(hào)加到每個(gè)插座上。試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)證外，不必在每次試驗(yàn)時(shí)逐個(gè)檢查器件或器件插座，但在使用每塊試驗(yàn)板前應(yīng)采用隨機(jī)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(yàn)板或試驗(yàn)座的連接件：將器件裝人試驗(yàn)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(yàn)溫度)的烘箱后，應(yīng)至少在每塊試驗(yàn)板或試驗(yàn)座的一個(gè)位置上驗(yàn)證要求的試驗(yàn)電壓和信號(hào)條件，從而保證在采用的試驗(yàn)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(jìn)行這種驗(yàn)證允許打開烘箱不超過(guò)10分鐘。

③在試驗(yàn)過(guò)程結(jié)束時(shí)，使器件降低溫度和撤除試驗(yàn)條件前，應(yīng)重復(fù)上述②條關(guān)于電壓和信號(hào)條件的驗(yàn)證過(guò)程。

④對(duì)于S級(jí)器件，在試驗(yàn)前應(yīng)檢查每個(gè)試驗(yàn)板或試驗(yàn)座，以及每個(gè)試驗(yàn)用的插座，以保證對(duì)每個(gè)器件施加了規(guī)定鑰試驗(yàn)條件。這可通過(guò)檢查每個(gè)器件輸出端的響應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。若在規(guī)定進(jìn)行的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)的某段時(shí)間出現(xiàn)了導(dǎo)致必要的試驗(yàn)應(yīng)力未能加到器件上去的失效或接觸開路時(shí)，應(yīng)延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間以保證實(shí)際受應(yīng)力作用的時(shí)間滿足規(guī)定的最少總試驗(yàn)時(shí)間要求。若在老煉的最后8小時(shí)內(nèi)，在溫度未變階情況下，偏置中斷的總時(shí)間超過(guò)了10分鐘，就要求從最后一次偏置中斷時(shí)刻算起，至少再做8小時(shí)不中斷的老煉。老煉試驗(yàn)應(yīng)該注意的問(wèn)題（續(xù)）鹽霧試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康模嚎己穗娮釉骷邴}霧環(huán)境下的抗腐蝕能力(2)試驗(yàn)原理：鹽霧對(duì)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(guò)鹽霧試驗(yàn)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(duì)金屬材料及其鍍層的腐蝕甚強(qiáng)，鹽霧落在絕緣材料上會(huì)增大材料的表面導(dǎo)電性，同時(shí)腐蝕絕緣材料。所以，鹽霧對(duì)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(guò)鹽霧試驗(yàn)后，就會(huì)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(duì)于海洋和沿海地區(qū)用的器件，必須進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)器件抗鹽霧腐蝕的能力。內(nèi)部水汽含量試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)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(yàn)，也可以是非破壞性試驗(yàn)。

試驗(yàn)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(dá)到不妨礙規(guī)定的

測(cè)量準(zhǔn)確度和靈敏度為止。抽氣后穿刺器件外殼或蓋帽