电子产品可靠性与环境试验
１引言
近几年来，半导体技术的迅猛发展，对元器件可靠性技术带来新的挑战：电性能的不可测性、环境与机械试验的不可模拟性、传统试验方法的不适应性等，从而引出了新的可靠性技术研究课题。快速温变试验箱研究国外新的可靠性试验与评价技术的发展趋势，并针对部分典型的、常用的和新型的**电子元器件的可靠性试验进行了分析和评价。

２国外**电子元器件可靠性技术的
研究现状
目前国外**电子元器件可靠性技术发展的现状是，可靠性与电子设计相结合。现代可靠性设计的重点是将器件的失效物理与电路设计紧密地联系在一起，使可靠性不是一个在*后阶段才添加上去的附属品，而是组成完整电路与设备不可缺少的部分。另外，各种可靠性试验、快速温变试验箱保证与评价技术不断地发展；同时，也开发出许多新的失效分析技术和方法。

２．１新器件的可靠性试验与评价

**电子元器件的可靠性试验标准一般都采用美军标ＭＩＬ－ＳＴＤ－８８３。它对**Ｂ级（**级）和Ｓ级（宇航级）产品的试验方法、工艺控制和筛选程序都有相关的要求。但有些传统的试验方法已经不能适应新器件、新技术的要求。２．１．１ＰＥＭ试验和长期贮存可靠性评价
在所有的ＩＣ产品中，９８％是ＰＥＭ。它具有单件成本低、尺寸小和重量轻以及可以大量生产等优点。快速温变试验箱随着其应用范围的扩大和用量的增长，其可靠性也得到了提高，而且是在过去的１０年里，在所有类型的元器件中，可靠性水平提高*快的一种；并不断地扩展到航空、汽车和其它长寿命设备等**装备与系统中。

ａ）ＰＥＭ的环境试验
目前国外的做法是，采用下列一些新的和较为常用的环境试验方法，用于评价ＰＥＭ的耐环境条件特性：温度评价、快速温变试验箱温度循环和热冲击、稳定性焙烤、高加速应力试验、盐雾试验、老炼、耐潮性试验／潮气引起的应力敏感度试验、高压锅试验。
ｂ）ＰＥＭ的低温分层实验
ＰＥＭ在低温下使用会使材料变得很脆弱，就将带来一些新的可靠性问题，其中，塑料外壳的分层和开裂就是*重要的问题之一。
国外进行了如下实验：采用不同的封装尺寸、基片尺寸、模压材料和环境应力，确定它们对ＰＥＭ经过高（６０℃）、低温热循环后产生分层及其开裂量的影响。
实验结果表明，基片一封装材料界面处的分层会严重地影响ＰＥＭ的可靠性。它会因球焊或楔形焊的切断而引起直接或间歇的电失效，或形成渗透通路和出现集聚水分和离子沾污物的区域，快速温变试验箱增加器件腐蚀失效的可能性，从而危及其长期可靠性；另外，分层可能造成分离的塑料与基片表面产生相对的位移，从而损坏钝化层和金属化层。
ｃ）航空电子设备用ＰＥＭ的鉴定试验
封装鉴定试验：高加速应力试验（ＨＡＳＴ）和温度循环试验（ＴＣ）是ＰＥＭ器件可靠性评价的重要手段之一。加速试验的优点是，器件一旦接受评价就可收集到现场工作的失效数据。

ＨＡＳＴ的５％和ＴＣ的８％的失效表明，鉴定试验是有效的鉴别手段?？梢园阉糜谄骷椭圃斐У难≡窆讨?，以确定ＰＥＭ的可靠性。
ｄ）ＰＥＭ长期贮存的可靠性评价
为了弄清ＰＥＭ的长期贮存可靠性，快速温变试验箱美国实施了３个研究项目，尤其是对如下两种贮存方式进行了重点的研究：作为独立器件贮存；安装在ＰＣＢ上，插入到系统中并运送到使用现场，但永不使用，也不在短期内回收。
研究表明，贮存于非通电条件下至少１０年的ＰＥＭ及其组件所发生的失效数极少；多数贮存条件对ＰＥＭ可靠性的影响很小，快速温变试验箱但对ＰＣＢ的影响较大。即ＰＥＭ在长期贮存条件下不会因腐蚀而出现明显的退化，但在贮存的组件中观察到ＰＣＢ上的一些线条受到腐蚀而失效。

存在差异，对于有类似失效机理的器件，还是可

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以制定出用于评价鉴定和可靠性评估的类似通用

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方法。

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美国桑迪亚国家实验室被公认为是这一新兴

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技术领域的先驱，它开发的独特技术可把复杂的

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机械系统和电子产品集成在一块芯片上。桑迪亚

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对

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ＭＥＭＳ

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的兴趣主要源于其在武器系统上的应用

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潜力，目前正在确定

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ＭＥＭＳ

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的可靠性。