Надежность в полупроводниковых элементах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание:

• 1. Виды отказов транзисторов и диодов
• 2. Зависимость интенсивности отказов полупроводниковых приборов от условий их применения
• 3. Повышение надежности полупроводниковых приборов
• Список использованной литературы

1. Виды отказов транзисторов и диодов

Известно, что некоторые отказы приводят к распознаваемым изменениям в компоненте. В этом случае отказ может быть очевиден, проявившись, например, в резком ухудшении параметров или прекращении правильного функционирования устройства. Однако больше неприятностей принести могут скрытые неполадки, так как их трудно обнаружить на этапе наладки, а сами они могут явиться причиной еще более серьезных эксплуатационных отказов оборудования.

Объяснение причины выхода из строя полупроводниковых устройств связано с пониманием физической сущности отказа. Приведенная на рис. 1 кривая представляет собой общую модель описания отказов электронных или механических компонентов. На начальном этапе эксплуатации отказы являются результатом производственных дефектов, неправильного построения проекта или использования компонентов, а также использования дефектных компонентов, которые не были выявлены на этапе входного контроля. Длительность активного периода эксплуатации электронных компонентов сопоставима с таковым у механических деталей, и большинство проектов к концу этого периода устаревает и пересматривается. Большинство отказов в этот период происходит по причине воздействия высокой температуры и влажности, перегрузок по току и напряжению, вибрации, тепловых и механических воздействий. Дальнейшие отказы происходят в основном из-за старения компонентов. Примерами здесь могут служить проявление коррозии, электрическая утечка, пробой изоляции, перемещение металлических ионов в направлении тока под воздействием электрического поля, а также разрушение инкапсулированных материалов и проводников. Отказы механических компонентов, например, разъемов, включают износ контактов и увеличение их сопротивления.

Рис. 1. Зависимость интенсивности отказов электроники от времени

Отказы классифицируют по следующим признакам:

· по степени влияния на работоспособность изделия (полные и неполные);

· по физическому характеру непосредственного проявления (катастрофические (внезапные) и параметрические);

· по связи с другими отказами (зависимые и независимые);

· по времени существования (устойчивые (необратимые), временные (обратимые, устранимые) и перемежающиеся (мерцающие)).

Основным является разделение отказов на внезапные и постепенные отказы.

Внезапным отказом называется такой отказ, который возникает в результате скачкообразного изменения характеристик изделия.

Постепенный отказ - это отказ, возникший в результате постепенного изменения характеристик изделия. Отказ вспомогательных элементов, не влияющих на надежность, называют второстепенной неисправностью. Второстепенные неисправности подразделяют на дефекты и неисправности. Дефектами называются неисправности, которые в момент их обнаружения не приводят к повреждению или нарушению работы и регулировке прибора, но могут в будущем вызвать подобные явления.

Неполадками называются неисправности в работе прибора, не оказывающие влияние на выполнение им основных функций.

Отказы полупроводниковых приборов по их внешним проявлениям разделяются на короткие замыкания, обрывы и изменения параметров. Первые два типа отказов относятся к «катастрофическим», последний тип - к «деградационным» отказам.

Основным механизмом коротких замыканий в полупроводниковых структурах является теплоэлектрический пробой, который условно делится на три стадии:

· Электрический пробой, т.е. туннельный либо лавинный. Первая стадия считается обратимой;

· «Второй пробой» - стадия мощного, резкого увеличения тока через полупроводник, что приводит к сильному локальному разогреву одного из участков полупроводника;

· Необратимая трансформация полупроводника за счет сильного локального разогрева, протекающим через полупроводник электрическим током. Образуется либо проплавленные структуры, либо обрыв внутреннего соединительного проводника, либо образование проводящего канала между разными структурами полупроводникового прибора.

Перечислим основные дефекты, приводящие к короткому замыканию в результате теплоэлектрического пробоя:

· плохое (неполное) соединение кристалла с корпусом;

· неравномерное распределение тока в структуре. Сравнительно редко короткие замыкания возникают в результате случайного попадания внутрь корпуса полупроводникового прибора токопроводящих частиц. Замыкания электродов структуры с кристаллом возникают иногда из-за провисания внутренних проводников вследствие их избыточной длины.

Основными механизмами обрывов в цепях электродов полупроводниковых приборов являются следующие:

· механические разрушения соединений кристалла с корпусом или сварных соединений внутренних проводников с другими элементами конструкций при воздействии вибрации, ударов, больших линейных ускорений;

· химические и электрохимические разрушения соединений и металлических пленок;

· рост интерметаллической базы в местах соединения разных металлов и «расслоение» структуры. Специфические обрывы возникают иногда вследствие значительных напряжений в проводниках прибора, залитых пластмассой. Температурные коэффициенты линейного расширения металла, проводника и пластмассы различны, из-за чего при больших изменениях температуры в проводнике возникает достаточно большое напряжение. Часто обрывы по этой причине оказываются перемежающимися и проявляются вблизи некоторой критической температуры.

В планарных полупроводниковых приборах обрывы могут возникать из-за дефектов алюминиевой металлизации токопроводящих дорожек и контактных площадок.

Основными механизмами отказов при изменении и нестабильности характеристик полупроводникового прибора являются генерация и перемещение электрических зарядов на поверхности кристалла полупроводника, что ведет к изменению концентрации подвижных носителей рекомбинации. Некоторые причины появления и движения поверхностных зарядов следующие:

· появление ионов на поверхности кристалла. Зависит от способа обработки кристалла, влажности и свойств окружающей среды. Общим свойством зарядов этого типа является их предрасположенность к «расползанию» по поверхности, а скорость расползания зависит от значения поверхностного сопротивления и удельной емкости диэлектрического слоя относительно полупроводника. Само поверхностное сопротивление сильно зависит от температуры и влажности, и время расползания рядов уменьшается с ростом температуры и влажности;

· появление заряда, образованного ионами внутри пленки окисла. Как правило, даже при тщательно разработанном техпроцессе, всегда имеются положительные ионы натрия, которые перемещаются при высоких температурах (100-200?С) и наличии притягивающего электрического поля к границе кремний-окисел. Для защиты от перемещения ионов натрия, в окисле создают тонкую пленку фосфорно-силикатного стекла (SiO2*P2O5), которая захватывает эти ионы. Кроме ионов натрия внутри пленки окисла могут перемещаться и ионы других элементов (так, ионы золота создают отрицательный заряд). Надо отметить, что при перемещении ионов имеет значение направление поля, поэтому при перемене направления поля ионы двигаются в противоположную сторону, поэтому этот процесс считается обратимым;

· появления заряда, образованного избыточными атомами кремния в окисле около границы с кристаллом. Из-за того, что атомы кремния находятся в избытке при механизме образования окисла кремния, образуется положительный заряд, созданный оставшимися атомами кремния. При нормальной температуре этот заряд практически неподвижен, при очень высокой температуре и наличии сильного поля этот заряд перемещается в направлении к внешней поверхности окисла пленки (SiO2);

· появление заряда, образованного е, находящимися на поверхностных уровнях. При обрыве кристаллической решетки на границе появляются атомы полупроводника с нарушенными электронными связями, т.е. е занимают энергетические (поверхностные) состояния, лежащие внутри запрещенной зоны энергий для данного полупроводника. Из-за этого е с такой энергией не могут проникать в глубь кристалла и остаются только вблизи поверхности. При заполнении и освобождении соответствующих энергетических состояний носители заряда - е и дырками возникают и исчезают поверхностные заряды. Чем дальше от полупроводника локализован поверхностный энергетический уровень, тем больше время его заполнения или освобождения. Этот процесс вызывает, с одной стороны, низкочастотный (НЧ) шум и является причиной нестабильности основных параметров полупроводникового прибора;

· появление и образование каналов проводимости вдоль поверхности кристалла. Этот процесс, как правило, приводит к изменению коэффициента усиления в биполярных транзисторах и изменению многих характеристик полевых транзисторов (ток инжекции и «паразитного» перехода снижает эффективность эмиттера дополнительный обратный ток или ток через канал уменьшает усиление и крутизну транзисторов в режиме малых токов).

Эксперименты многих исследователей показали существенные изменения параметров полупроводниковых приборов в процессе испытаний, если к переходам полупроводника приложено большое напряжение в комбинации с высокой температурой окружающей среды. Было доказано, что при таких напряжениях в электрическом поле происходит разделение и группировка положительных и отрицательных ионов на поверхности, дрейф этих ионов по направлению к электродам, имеющим соответствующий знак заряда. Было доказано, что эти процессы являются источником НЧ шума и ответственны за изменение основных параметров полупроводниковых приборов во времени.

Также все известные механизмы отказов условно можно разделить на четыре группы: механические, электрические, связанные с материалами и обусловленные влиянием внешних факторов. Часто при анализе отказов возникают затруднения в установлении группы механизма отказов, так как они иногда тесно взаимосвязаны.

Механические отказы. Они обычно очевидны, легко обнаруживаются и анализируются. Однако устранение этих отказов часто составляет одну из наиболее сложных проблем, с которыми сталкивается разработчик приборов. Примерами такого механизма отказов являются нарушение герметизации в той или иной форме, обрывы внутренних выводов и повреждение контакта металл -- полупроводник.

Мы рассмотрим только один вид механического отказа, а именно трещины в стеклянном спае. Такие трещины в стекле могут возникнуть вследствие неправильного выбора допуска на детали, небрежного обращения с прибором, а также в результате различия тепловых коэффициентов расширения у деталей. Трещина может быть незначительной, поэтому при контроле в процессе производства она может быть не замечена, но при воздействии температуры окружающей среды ее размер может увеличиться настолько, что она приведет к течи в герметичном спае. Таким образом, может произойти случайный отказ при воздействии на прибор различных условий окружающей среды. На первый взгляд кажется, что такой отказ произошел в результате воздействия окружающей среды, но в действительности же причина отказа состоит в недостаточно продуманной механической конструкции, а выявляется это при резком изменении механической или тепловой нагрузки.

Несмотря на то, что эти виды отказов легко обнаружить, их очень трудно устранить. При исключительно тщательном производственном контроле и продуманной конструкции корпуса можно избежать такого вида отказов.

Электрические отказы. Механизмы электрических отказов обычно также очевидны. Большинство отказов этого вида возникает при переходных процессах по току или мощности, и их следует классифицировать как «фактические отказы», т. е. отказы, возникающие в результате электрических перегрузок. Тщательное изучение этого вида отказов позволит разработчикам при создании приборов предусматривать возможные перегрузки.

Отказы, обусловленные внешними факторами. В настоящее время признано, хотя не понято полностью, влияние водяных паров и прочих загрязнений поверхности на свойства полупроводниковых приборов. Гарантия надежной работы прибора при различных изменениях окружающей среды требует создания герметичных и вакуумноплотных корпусов приборов.

Отказы, связанные с материалами. Многие механизмы таких отказов трудно объяснимы. Это происходит потому, что механизмы отказов, обусловленные исходными материалами и условиями окружающей среды, тесно взаимосвязаны. Отказы у полупроводниковых приборов могут возникнуть при нарушении существующих ограничений при работе их в различных условиях окружающей среды.

Одним из основных параметров, который во многих полупроводниковых приборах зависит от конструкции, является последовательное сопротивление. В транзисторах величина этого сопротивления зависит от сопротивления полупроводникового материала, омических контактов и определяется по избыточному падению напряжения, когда прибор находится в состоянии насыщения.

Калке и Миллер показали, что в переключающем транзисторе в схеме с общим эмиттером напряжение коллектор -- эмиттер при разомкнутой цепи может быть обусловлено сопротивлением эмиттера. Для создания омического контакта с диффузионными слоями было применено серебро, а герметизация приборов проходила в атмосфере сухого кислорода. Это привело к неудовлетворительным результатам. Вскрытие такого прибора показало, что рост сопротивления контакта происходит из-за порчи серебра в присутствии кислорода. Полагают, что высокое последовательное сопротивление получается потому, что происходит окисление в месте соединения серебро -- кремний. Эту проблему можно решить, если вместо кислорода использовать инертный газ.

Сопротивление контакта в полупроводниковых приборах также зависит от металлургических реакций, не связанных с составом заполнителя атмосферы.

Рис. 2. Влияние удельного сопротивления материала полупроводника на надежность диода.

На рис. 2 показано влияние удельного сопротивления материала полупроводника на надежность диода. Кривая зависимости процента отказов на 1000 час от пробивного напряжения на переходе диода получена во время испытаний на срок службы при высокой температуре некоторых видов кремневых диодов более раннего производства фирмы «Уэстерн электрик». Наблюдается снижение надежности с ростом пробивного напряжения. Вероятно, это связано с большей чувствительностью кремния (если он имеет более высокое удельное сопротивление, например, используется для диодов с высоким пробивным напряжением) к различным факторам, воздействующим на поверхность. Надежность приборов понижается также за счет материалов, которые могут попасть в корпус прибора в результате небрежного обращения при сборке приборов. Это является одним из факторов, подтверждающих целесообразность тщательного соблюдения чистоты в помещениях.

Обзор механизмов отказов полупроводниковых приборов

2. Зависимость интенсивности отказов полупроводниковых приборов от условий их применения

Большую ценность представляет программа испытаний на срок службы, специально рассчитанная на получение таких данных. Важно знать интенсивность отказов в специально заданных условиях и при максимально допустимых режимах. Но разработчику не менее важно также знать виды отказов и как меняется интенсивность отказов приборов при изменении условий их применения.

В настоящее время можно лишь определить интенсивность отказов без учета деградационных отказов -- отклонений от норм ТУ. Для получения более полной информации эти данные можно подвергнуть анализу. Приборы, параметры которых превысили нормы ТУ, можно классифицировать в соответствии со следующими видами отказов.

1. Катастрофический отказ. К ним относятся короткие замыкания, обрывы внутренних и внешних цепей и, кроме того, такие нарушения, при которых параметры настолько сильно меняются, что лишь немногие разработчики решились бы скомпенсировать эти изменения.

2. Отказ по коллекторному переходу. При этом у прибора параметр I_CBO превысил нормы ТУ или параметр BV_CBO,(пробивное коллекторное напряжение) уменьшился относительно норм ТУ.

3. Отказ по эмиттерному переходу. При этом у прибора параметр I_CBO превысил нормы ТУ или параметр BV_CBO,(пробивное эмиттерное напряжение) уменьшился относительно норм ТУ.

4. Отказ по усилению по току. При оценке результатов испытаний на срок службы основного технологического типа полупроводниковых приборов применяют особые методы. Можно сначала разбить приборы на отдельные группы, а затем зафиксировать данные по тем приборам, которые выпали из той или иной группы.

Во-первых, необходимо более точно определить отдельные виды отказов. Катастрофические отказы, происшедшие в результате короткого замыкания или обрыва цепей, не требуют уточнения. Отказы по коллекторному и эмиттерному переходам, однако, определены произвольно. Это в большей мере зависит от требований к аппаратуре и выбора значений таких взаимозависимых параметров, как I_CBO и BV_CBO. Установление пределов для катастрофических отказов позволяет более правильно определить деградационные отказы. В качестве примера рассмотрим ТУ, согласно которым измерения I_CBO должны проводиться при V_CB = -12в, а измерения BV_CBO -- при токе 25 мка. Прибор, у которого BV_CBO меньше 12 в, будет иметь I_CBO > 25 мка при 12 в; очевидно, в этом случае этот ток уже нельзя принять за ток утечки; скорее это будет лавинный ток. Поэтому катастрофический отказ для рассматриваемого случая может быть определен как превышение значения I_CBO = 25 мка при BV_CBO < 12 в.

Следует провести анализ по результатам испытаний для того, чтобы более объективно оценить причины катастрофических отказов. На основе полученных результатов интенсивность катастрофических отказов составила величину порядка 0,1% на 1000 час. Для всех приборов, которые отказали за период 1000-часовых испытаний, был составлен график (Рис. 3); на осях координат отложены I_CBO и BV_CBO. Изменения этих параметров выражены в процентах относительно норм ТУ. На этом графике отчетливо видны четыре области: в области 1 нет никаких точек. Это означает, что параметры приборов после 1000 час испытаний продолжают удовлетворять требованиям ТУ.

Рис. 3. Изменения параметров I_CBO и BV_CBO (выраженных в процентах относительно норм ТУ) для партии приборов, которые находились на испытаниях в течение 1000 час. Закрашена область катастрофических отказов.

Приборы, которые находятся в области 2, вышли за пределы норм ТУ по BV_CBO, но соответствуют требованиям ТУ по I_CBO. Приборы, находящиеся в области 3, вышли за пределы норм ТУ как по параметру BV_CBO так и по параметру I_CBO.

Приборы в области 4 вышли за пределы норы ТУ по I_CBO, но соответствуют требованиям ТУ по BV_CBO.

Интенсивность отказов по коллекторному переходу в зависимости от требований, предъявляемых к схеме применения, можно определить следующим образом: закрыть участки графика так, чтобы оставались, видны относительные изменения по параметрам I_CBO и BV_CBO, которые представляют интерес для потребителя, подсчитать оставшиеся незакрытыми точки и разделить их на количество приборов, прошедших испытания. Такой способ подсчета наглядно показан на Рис. 4. Однако этот метод имеет недостатки, поскольку отнимает много времени и не дает представления о том, как интенсивность отказов зависит от изменения предельно допустимых значений параметров, устанавливаемых схемой.

Рис. 4. Пример использования

Закрыта область графика, ограниченная значениями I_CBO =150% и BV_CBO =85% относительно норм ТУ.

На Рис. 5 показан результат применения этого метода относительно норм ТУ при различных отклонениях параметра I_CBO, а на Рис. 6 приведены данные в таком виде, что линии соединяют постоянные значения интенсивности отказов для различных значений относительных изменений параметров BV_CBO и I_CBO.

Третий вид отказов (по эмиттерному переходу) можно анализировать так же, как и отказы по коллекторному переходу.

И, наконец, необходимо дать объяснение, как считались отказы по усилению по току. По результатам испытаний приборов основного технологического типа трудно получить оптимальные данные для инженерного расчета. Во многих схемах, где используются исследуемые приборы, уменьшение усиления потоку оказывается более опасным для нормальной работы схемы, чем увеличение усиления по току. Более того, при конструировании большинства схем важно знать, каковы будут нижние предельно допустимые значения параметров к концу испытаний на срок службы; значениями верхних пределов на отдельные параметры при этом мало интересуются. Ниже приводится метод анализа данных об усилении по току.

Рис. 5. Зависимость интенсивности отказов (% на 1000 час) от соотношения изменений параметров I_CBO и BV_CBO (выраженных в процентах относительно норм ТУ). Закрашена область катастрофических отказов.

Рис. 6. Линии постоянных значений интенсивностей отказов (% на 1000 час) в зависимости от изменений параметров I_CBO и BV_CBO (выраженных в процентах относительно норм ТУ). Закрашена область катастрофических отказов.

1. Сначала приборы классифицируются по усилению с интервалом в двадцать единиц.

2. Производится анализ результатов испытания; прибор, у которого усиление по току упало значительно, может быть исключен из группы по первоначально принятой классификации.

3. Для каждого прибора, параметр которого за период испытания 1000 час вышел за нормы ТУ по нижнему пределу, рассчитывается процентное изменение относительно нижнего предела нормы ТУ.

4. На эти приборы заводятся карточки, которые расставляются в соответствии с возрастающими значениями изменений (выраженных в процентах) усиления по току.

5. Затем строится суммарная кривая интенсивности отказов в зависимости от изменений усиления по току, выраженных в процентах относительно нижнего предела норм ТУ.

3. Повышение надежности полупроводниковых приборов

Для производства высококачественных электронных приборов требуются тщательно продуманное конструирование, хороший метод контроля качества, реально выполнимые технические условия и строгое их соблюдение.

Методы контроля качества. Практиковавшийся в прошлом метод контроля качества в лучшем случае можно назвать «контролем разработки» -- это оценка небольшого количества приборов (возможно, даже изготовленных ручным способом) на соответствие требованиям ТУ. Теперь, при возросшем требовании к надежности и производительности, в новых военных ТУ видна тенденция перехода от испытаний нескольких вручную изготовленных образцов к испытаниям серийных партий (например, 2000 маломощных диодов или 500 более мощных и более дорогих приборов), из которых образцы для требуемых испытаний отбираются наугад.

Испытания на соответствие предельно допустимых значений параметров рассматриваются как часть метода контроля качества. Этот метод можно было бы назвать методом «ступенчатой нагрузки», предложенным Группой надежности JS-11/12, который должен осуществляться периодически. Изготовитель в этом случае должен представить результаты на статистически обоснованном количестве приборов для подтверждения предельно допустимых значений мощности, напряжения, тока, температуры, а также результаты испытаний на такие виды нагрузок, как удар, вибрация, изгиб выводов, устойчивость к пониженному давлению и т. д.

И, наконец, рассматривается предложение о том, что изготовители должны представлять данные на статистически обоснованном количестве приборов об их поведении при возможных изменениях температуры окружающей среды (помимо данных, полученных при комнатной температуре) от минимальных до максимально допустимых значений. Должны быть приложены графики входных и выходных характеристик и других важных электрических характеристик.

Испытания полупроводниковых приборов при их приемке. В тех случаях, когда предполагается поточное производство приборов, их качество следует оценивать по результатам испытания на срок службы приборов, взятых из пяти последовательных партий. Программа последовательного контроля качества уже отражена в ТУ ВВС MIL-C-26244. Результаты, полученные при осуществлении такой программы, необходимо сообщать как военному ведомству, так и промышленным фирмам, изготовляющим это оборудование. В настоящее время в ряде новых ТУ к продаваемым приборам (по просьбе потребителя) прилагаются сведения о результатах испытаний, подтверждающие для каждой отгруженной партии приборов их соответствие требованиям, установленным при приемке.

Как фирмы-изготовители, так и потребители остро заинтересованы в составлении таких планов выборок образцов (при приемочных испытаниях), которые позволили бы обеспечить минимальную себестоимость и малое время испытаний при достоверной оценке качества продукции. Осуществлению этого или иного плана выборки образцов препятствуют многие факторы: возможные нарушения при испытаниях, себестоимость испытуемых образцов и испытательной аппаратуры, требуемая точность определения качества изделия и время, которое нужно затратить на испытания. Кратко обсудим четыре вопроса, представляющие интерес в настоящее время.

1. План выборки образцов для испытаний на срок службы -- метод В (MIL-S-19500B).

2. Ускоренные методы получения отказов, позволяющие сократить количество испытуемых образцов при достаточном обосновании того, что уровень надежности высок.

3. Программы последовательных испытаний на срок службы, в короткий срок позволяющие оценить качество приборов, чтобы принять приборы высокого качества и отбраковать приборы низкого качества.

4. Планы выборок образцов для испытаний на срок службы, основанные на распределении Вейбула, которые позволяют сократить требуемое количество образцов благодаря определенным характеристикам полупроводниковых приборов.

В плане выборки образцов для испытаний на срок службы по методу В (MIL-S-19500В) устранены по крайней мере два недостатка, которые имели место в ранее действующем плане выборки образцов (MIL-STD-105). Один из этих недостатков заключается в том, что уровни качества, определенные с 90%-ной достоверностью (риск потребителя), сильно колеблются в зависимости от размеров испытательных партий. Другое упущение этого метода заключалось в том, что часто недостаточно точно учитывался риск поставщика; обычно его принимали равным 5%, но он мог измениться от 1 до 20%. Метод В содержит данные о размерах выборки образцов и о приемочном числе, необходимом для подтверждения любой заданной интенсивности отказов с 90%-ной достоверностью. Этот метод находит все более широкое применение в ТУ на полупроводниковые приборы. Ожидается, что во многих новых ТУ будут содержаться не только величины л, но также и данные о приемочной интенсивности отказов --- AFR. (эквивалентной приемочному уровню качества -- AQL) для более полного определения данного плана выборки образцов. При незначительном изменении в плане выборки образцов метод В может быть пригоден для приемных испытаний приборов общего назначения.

Получение отказов ускоренными методами использовано в ТУ на транзистор типа 2N559. В этом случае оказались успешными длительные испытания при высокой температуре хранения (100°С). Интенсивность отказов (л), составляющая 0,5% на 1000 час, позволяла надеяться на получение значений л << 0,01 % на 1000 час в типовых рабочих условиях. Сокращается число образцов, подлежащих испытанию на срок службы: вместо 53 230 образцов (при двух допустимых отказах) с л = 0,01% на 1000 час при этом методе требуется всего 1065 образцов (при тех же двух отказах) с л=0,5% на 1000 час.

Уже давно известно, что программы последовательных испытаний на срок службы позволяют в короткий срок оценивать качество приборов для приемки приборов высокого качества и отбраковки приборов низкого качества. В связи с этим такие программы обладают потенциальными возможностями снизить время и себестоимость испытаний. Было предложено внести эти программы в ТУ на конденсаторы для экономии времени и снижения себестоимости при ускоренных испытаниях. Они находят все более широкое применение при приемочных испытаниях приборов, предназначенных для военных электронных систем. Целесообразно исследовать возможность их применения в ТУ на полупроводниковые приборы.

У многих полупроводниковых приборов при испытаниях на срок службы в рабочих условиях или на хранение наблюдается уменьшение интенсивности отказов. Было найдено, что в таких случаях отказы можно представить в виде функций Вейбула. Гуд и Као из Корнеллского университета разработали несколько планов выборок образцов, основанных на распределении Вейбула и приводящих к значительному уменьшению размеров выборки при предположении, что в период испытаний на срок службы имеет место снижение интенсивности отказов.

Дополнительного увеличения надежности оборудования можно достичь посредством выбора щадящих режимов работы отдельных устройств, поскольку подавляющее большинство отказов происходит вследствие электрических и тепловых перегрузок. Разумеется, выбор нового режима работы должен производиться для групп взаимосвязанных компонентов, причем правильный выбор позволит повысить срок службы критических компонентов, по каким-либо причинам избежавших отбраковочных испытаний. В общем случае, невозможно оценить все внешние факторы, воздействующие на систему в реальных условиях эксплуатации, поэтому выбор щадящего режима может стать своеобразным буфером против всех неучтенных факторов.

Правила выбора щадящего режима

отказ полупроводниковый прибор

Список использованной литературы:

1. Надежность полупроводниковых устройств под общей редакцией А.А. Маслова Издательство Иностранной Литературы М.:-1963 г.

2. Надежность электронных элементов и систем под редакцией Х. Шнайдера изд. “Мир”, М.: 1977 г.

3. Надежность и диагностика полупроводниковых приборов. Вопросы электроники. Межвузовский сборник. Кишинев: “Штиинца” 1984 г.

Размещено на Allbest.ru