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纸上画寿命累计失效百分比图得出:σ≈lgt(084)lgt(05)。
由表1根据恒定应力加速寿命试验结果使用Origi
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乘法拟合而成,表示成yabx。经计算
y=1241488355x,
f代入沟道温度T0=125℃,求其对应的x0,x01000(273125)2512562MTTFlg1y(x0)61×109h拟合后直线的斜率b为88355×103,则激活能Ea2303bk≈17eV因此,沟道温度为125℃时,估计GaAs的MTT大于1×108h,激活能为17eV。22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。
Fra
kGao和PeterErsla
d对SAGFET进行了步加试验3。温度从150~270℃划为六级,每70h升
f高25℃;沟道温度约比环境温度高30℃。总试验时间约400h。根据Arrhe
ius模型4式⑶可化为
将式⑷看作yabx,
式中:
,则根据试验数据做温度的倒数某参数改变
量(本试验选取Idss,Ro
等),即本文估算出Ea14eV,再由
关系。拟合后,斜率b可直接读出,乘以k可得激活能。
MTTF(T0)MTTF(T1)×expEa(T1T0)kT1T0
由试验得到某一高温时器件的MTTF(T1),进而可得到样品在125℃时的寿命大于107h。这个结果和常应力测试结果相吻合。
23序进应力加速寿命试验
序加试验的加速效率是最高的,但是由于其统计分析非常复杂且试验设备较昂贵,限制了其应用。这方面的报道也较少。
北京工业大学李志国教授报道了微电子器件多失效机理可靠性寿命外推模型5,他的学生李杰等人报道了快速确定微电子器件失效激活能及寿命试验的新方法6。
试验中对器件施加按一定速率β上升的斜坡温度,保持电流密度j和电压V不变。做l
(T2ΔPP0)与1T曲线,找出曲线的线性段,并经线性拟合得到一直线,设直线的斜率为S,则器件的失效激活能EkS。得出激活能E后,就可以外推某一使用条件下的元器件寿命
李志国老师和他的学生采用上面方法对p
p3CG120C双极型晶体管做了序加试验。初始温度T为443K,
f升温速率β1K8h,t时刻的结温为TT0βtΔT。电应力:VCE27V,IC185mA;测试条件:VCE10V,IC30mA,室温下测量;失效判据:hFE的漂移量ΔhFEhFE≥±20。372样品的试验数据如图2所示。
鉴于图2中曲线段a最接近使用温度,能最好地反映正常工作条件下的失效机理,所以选择a段数据用Excel软件做出l
(T2ΔhFEhFE)与1T曲线,并做线性拟合得到一直线,其斜率为S,则器r
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