1、电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍1引言加速寿命试验分为恒定应力、步进应力和序进应力加速寿命试验 。
将一定数 量的样品分成几组 ， 对每组施加一个高于额定值的固定不变的应力 ， 在达到规定 失效数或规定失效时间后停止 ， 称为恒定应力加速寿命试验（以下简称恒加试 验）；应力随时间分段增强的试验称步进应力加速寿命试验（以下简称步加试验）；应力随时间连续增强的试验称为序进应力加速寿命试验（以下简称序加试验） 。
序加试验可以看作步进应力的阶梯取很小的极限情况 。
加速寿命试验常用的模型有阿伦尼斯（Arrhenius ）模型、爱伦（Eyring ）模型以及以电应力为加速变 量的加速模型 。
实际中Arrhenius模型应 。

2、用最为广泛 ， 本文主要介绍基于这种模 型的试验 。
Arrhe nius模型反映电子元器件的寿命与温度之间的关系 ， 这种关 系本质上为化学变化的过程 。
方程表达式为d/d.U式中：为化学反应速率；E为激活能量（eV；k为波尔兹曼常数0.8617 X 10-4eV/K;
A为常数；T为绝对温度（K） 。
式可化为式中：F0为累计失效概率；t（F0）为产品达到某一累计失效概率 F（t）所用的时 间 。
算出b后 ， 则加订廉产匕303酬式是以Arrhenius方程为基础的反映器件寿命与绝对温度T之间的关系式 ， 是以温度T为加速变量的加速方程 ， 它是元器件可靠性预测的基础 。
2试验方法 2.1恒定应力加速寿命试验目前应用最广的 。

【电子元器件|电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍】3、加速寿命试验是恒加试验 。
恒定应力加速度寿命试验方法已被IEC标准采用1 。
其中3.10加速试验程序包括对样品周期测试的要求、热加速电耐久性测试的试验程序等 ， 可操作性较强 。
恒加方法造成的失效因素较为单一 ， 准确度较高 。
国外已经对不同材料的异质结双极晶体管(HBT、CRT阴极射线管、贋式高电子迁移率晶体管开关(PHEMTwitch )、多层陶瓷芯片电容 等电子元器件做了相关研究 。
Y.C.Chou等人对GaAs和InP PHEMT单片微波集成电路(MMIC放大器进行了恒加试验2 。
下面仅对GaAs PHEM进行介绍 ，InP PHEMT同前 。
对于 GaAs PHEMT MM共抽取试验样品84只 ， 分为三组 ，。

4、每 组28只 ， 环境温度分别为 T仁255 C, T2=270 C, T3= 285 C,所有参数均 在室温下测量 。
失效判据为44GHz时 ， | S21|1.0 dB 。
三个组的试验结果如 表1所示 ， 试验数据服从对数正态分布 。
表中累计失效百分比、中位寿命、对数 标准差(c)均由试验数据求得 。
其中累计失效百分比二每组失效数/ (每组样品总数+ 1);
中位寿命为失效率为50%寸的寿命 ， 可在对数正态概率纸上画寿 命-累计失效百分比图得出：c lgt (0.84 ) -lgt (0.5 ) 。
由表1根据恒定应力加速寿命试验结果使用 Origin软件可画出图1 。
图中直线是根据已知的三 个数据点用最小2乘法拟合而 。

5、成 ， 表示成y=a+bx 。
经计算y =-12.414+8.8355x ， Si 0.1 j m GaAs PHEMT删IC三温度点寿命测试参数环境諏/匕戲听样品 数试验倉计黄效 百分比/膏5W/h对故标 准事a)255300281056 6592Sa 362703152886432496a M285 133028 |19272157a 561Q0Q/沟诵盘宴/KJ图 1 0. I um InF PHEMT kWICfOO.【umGaAs 训IIC 的 Arrhenius 图代入沟道温度 T0 = 125 C ， 求其对应的 x0 ， x0=1000/ (273+125) =2.512562 MTTF=lg- 。

6、1y (x 0 ) =6.1 X 109h拟合后直线的斜率 b为8.8355 X 10 3 ， 则激活 能Ea=2.303bk1.7 eV 因此 ， 沟道温度为125 C时 ， 估计 GaAs的MTT大于 1X 108 h ， 激活能为 1.7 eV 。
2.2步进应力加速寿命试验步加试验时 ， 先对样品施加一接近正常值的应力 ，到达规定时间或失效数后 ， 再 将应力提高一级 ， 重复刚才的试验 ， 一般至少做三个应力级 。
步进应力测试条件 见表2 。
2步逊应力浏试条件应力會阶:W3 1S334跖V6冠境温屢rd150175200250囲18020623225&23130S应力WM/h4070707070TO201917171716 。

7、Frank Gao和 Peter Ersland 对 SAGFE进行了步加试验3 。
温度从 150270 C 划为六级 ， 每70 h升高25 C；沟道温度约比环境温度高 30 C 。
总试验时间约400 h 。
根据 Arrhenius 模型4SP P txp | kT |式可化为* AP E.In 1iiAd + 一)P kT?_ 111.；屮：户V .将式看作y=a+bx ， 式中： ， 则根据试! InAP验数据做温度的倒数某参数改变量 (本试验选取Idss ， Ron等) ， 即关系 。
拟合后 ， 斜率b可直接读出 ， 乘以k可得激活能 。
本文估算出Ea=1.4 eV ，再由 MTTF (T0) =MTTF(T1)x exp 。

8、Ea ( T1- T0 ) /kT仃 0 由试验得到某一高 温时器件的MTTF( T1 ) ， 进而可得到样品在125 C时的寿命大于107 h 。

稿源：(未知)

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标题：电子元器件|电子元器件加速寿命试验方法的比较介绍