高温老化的原理以及应用

LSD SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD. 利尔达科技有限公司 WWW.LIERDA.COM 公司地址:杭州市登云路 639＃新电子市场四楼 C区 Tel:0571-88800000 Fax:0571-89908080 第–1–页 共–3–页 高温老化的原理以及应用 随着电子技术的发展，电子产品的集成化程度越来越高，结构越来越细微，工序越来越多，制造 工艺越来越复杂，这样在制造过程中会产生潜伏缺陷。对一个好的电子产品，不但要求有较高的性能 指标，而且还要有较高的稳定性。 电子产品的稳定性取决于的合理性、元器件性能以及整机制造工艺等因素。目前，国内外普 遍采用高温老化工艺来提高电子产品的稳定性和可靠性。通过高温老化可以使元器件的缺陷、焊接和 装配等生产过程中存在的隐患提前暴露，保证出厂的产品能经得起时间的考验。 高温老化的机理 电子产品在生产制造时，因设计不合理、原材料或工艺方面的原因引起产品的质量问题有两 类： 第一类是产品的性能参数不达标，生产的产品不符合使用要求。一般由产品重新设计、改进和重 新选用符合要求的元器件来解决。 第二类是潜在的缺陷。不能用一般的测试手段发现，而需要在使用过程中逐渐地被暴露。如硅片 面污染、组织不稳定、焊接空洞、芯片和管壳热阻匹配不良等等。 一般这种缺陷需要在元器件工作于额定功率和正常工作温度下，运行一千个小时左右才能全部被 激活（暴露）。显然，对每只元器件测试一千个小时是不现实的，所以需要对其施加热应力和偏压，例 如进行高温功率应力试验，来加速这类缺陷的提早暴露。也就是给电子产品施加热的、电的、机械的 或多种综合的外部应力，模拟严酷工作环境，消除加工应力和残余溶剂等物质，使潜伏故障提前出现， 尽快使产品通过失效浴盆特性初期阶段，进入高可靠的稳定期。 电子产品的失效曲线如图 1所示。 老化后进行电气参数测量，筛选剔除失效或变值的元器件，尽可能把产品的早期失效消灭在正常 使用之前。 高温老化的原理就是为提高电子产品可靠度和延长产品使用寿命，对稳定性进行必要的考核，以 便剔除那些有“早逝”缺陷的潜在“个体”（元器件），确保整机优秀品质和期望寿命。 LSD SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD. 利尔达科技有限公司 WWW.LIERDA.COM 公司地址:杭州市登云路 639＃新电子市场四楼 C区 Tel:0571-88800000 Fax:0571-89908080 第–2–页 共–3–页 老化设备处理 设备要求温度分布均匀，控制精度在正负 1度之内，系统的稳定性和动态响应性满足使用的要求。 控制系统采用 PID控制仪进行温度控制，当通过温度传感器采集的被老化的电子产品的温度偏离 所希望的给定值时，PID控制仪根据反馈的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，输出一个 适当的控制信号给执行机构（加热器），促使测量值恢复到给定值，达到自动控制温度的目的。 产品老化 产品老化方案有许多种，常用的有： 1、常温通电老化： 常温（25℃）下，产品通电并加负载进行老化，根据产品特点确定老化时间，一般选用 48－72 小时。 此方案对功耗较大的产品经常采用。 2、加热通电老化： 将产品在一定的环境温度下，通电老化，根据产品特点确定老化时间，一般选用 24－36小时， 温度通常选用 40℃－45℃。 此方案对产品中，部分器件耐温较低（低于 50℃）经常采用。 3、加热通电老化（高温）： 将产品在一定的环境温度下，通电老化，根据产品特点确定老化时间，一般选用 12小时，温度 通常选用 60℃－65℃。 此方案在产品中老化中采用较多，主要有以下优点： a、老化时间短，节约时间。 b、老化工作温度较高，能充分暴露出产品中的一些不足，包括器件质量、焊接质量等。 c、配合一些通电动态试验，能监控整个老化过程中的工作状态是否正常。 利尔达目前采用的方案 利尔达目前采用的方案为高温通电老化，根据产品特点，部分产品采用通电动态老化，能更好的 监控产品工作状态。 杭州利尔达科技有限公司 盛君伟 2006.09.04 LSD SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD. 利尔达科技有限公司 WWW.LIERDA.COM 公司地址:杭州市登云路 639＃新电子市场四楼 C区 Tel:0571-88800000 Fax:0571-89908080 第–3–页 共–3–页