1 引言 任何产品都有寿命,寿命的长短各不相同。为了掌握产品的寿命,对较短寿命的产品可通过使用后进行实际寿命统计的方法得到,而对于较长寿命的产品难以采用此方法,一般是通过寿命测试来得到。 2 定义 寿命测试是验证产品在规定条件下,处于工作(使用)状态或贮存状态时,其寿命到底有多长的实验。有时也称为耐久性实验。寿命实验一般都是破坏性的实验,产品经过此类实验必然会耗去产品全部或大部分寿命。按照不同的分类,寿命实验有多种类型,如下图: ![]() 对于日常使用的产品,如手机、电脑、汽车、电梯等,人们一般关心它们在正常应力下的工作寿命。对于日常不使用仅偶尔使用的产品,如灭火器、弹药等,人们一般关心它们的贮存寿命。正常应力的工作/贮存寿命测试是在正常环境条件下施加负荷,模拟工作/贮存状态的测试。目的是验证产品的使用寿命或贮存寿命指标。 对于高可靠性产品而言,寿命试验时间很长,为便于快速评价产品的寿命和可靠性,用加大应力(如热应力、电应力、机械应力等)而又不改变失效机理的办法,使产品的故障加速暴露,这样的试验称为加速寿命试验(ALT)。根据加速寿命试验结果,可以推出正常使用状态或降额使用状态下的产品寿命。3 目的 3.目的 1.弄清产品的寿命分布 通过寿命测试找出零部件或产品的寿命分布,这对设计和应用都有重要意义。例如轴承的寿命服从威布尔分布;电子元件的寿命一般符合对数正态分布和威布尔分布;合金钢的高温持久寿命服从对数正态分布;由大量电子元件组成的系统则服从指数分布等。 ![]() 2.求得产品的各项可靠性指标 通过寿命测试,可以求得产品的失效率、失效密度、失效概率、可靠度、平均寿命、寿命方差等指标,由此可以评价产品的质量。 3.研究产品的失效机理 通过寿命测试可以找出产品失效的原因,并在此基础上建立产品失效的物理和数学模型,弄清其失效机理,并能用模型进行理论预测工作。 4 .测试项目 1.EFR:早期失效等级测试(Early fail Rate Test) 目的: 评估工艺的稳定性,加速缺陷失效率,去除由于天生原因失效的产品; 测试条件: 在特定时间内动态提升温度和电压对产品进行测试; 失效机制:材料或工艺的缺陷,包括诸如氧化层缺陷,金属刻镀,离子玷污等由于生产造成的失效; 参考标准: JESD22-A108-A; EIAJED- 4701-D101; 2.HTOL/ LTOL:高/低温操作生命期测试(High/ Low Temperature Operating Life) 目的: 评估器件在超热和超电压情况下一段时间的耐久力; 测试条件: 125℃,1.1VCC, 动态测试; 失效机制:电子迁移,氧化层破裂,相互扩散,不稳定性,离子玷污等; 参考标准: 125℃条件下1000小时测试通过可以保证持续使用4年,2000小时测试持续使用8年;150℃ 1000小时测试通过保证使用8年,2000小时保证使用28年; MIT-STD-883E Method 1005.8; JESD22-A108-A; EIAJED- 4701-D101;
|