【正文】 頻 率 fM。最高工作 頻 率指晶體二極管能保持良好工作性能條件下的最高工作 頻 率。第 2章 電子設備的可靠性設計 4.半導體三極管的主要技術(shù)參數(shù)(1)交流電流放大系數(shù)。交流電流放大系數(shù)包括共發(fā)射極電流放大系數(shù) (β)和共基極電流 放大系數(shù) (α)。它是表明晶體管放大能力的重要參數(shù)。(2)集 電 極最大允 許電 流 ICM。集 電 極最大允 許電 流指放大器的 β下降到正常 值 的 2/3時 所 對應 的集 電 極 電流 值 ，或者 說 集 電 極 電 流所能達到的晶體三極管允 許的極限 值 。第 2章 電子設備的可靠性設計 (3)集 電 極最大允 許 耗散功率 PCM。集 電 極最大允 許耗散功率是指集 電 極因受 熱 而引起晶體三極管的參數(shù)變 化不超 過規(guī) 定允 許值時 ，集 電 極所能消耗的最大功率，或者 說 晶體管集 電 極溫度升高到不致將集 電結(jié)燒毀 所消耗的最大功率。(4)集 射 間 反向 擊 穿 電壓 (UCEO)。集 射 間 反向 擊 穿電壓 指三極管基極開路 時 ，集 電 極和 發(fā) 射極之 間 允 許加的最高反向 電壓 。第 2章 電子設備的可靠性設計 5.集成電路的主要技術(shù)參數(shù)1)?TTL“與非門 ”集成電路的主要靜態(tài)參數(shù)(1)輸 出高 電 平 UOH。 輸 出高 電 平 UOH是指 輸 入端有一個 (或幾個 )為 低 電 平 時 的 輸 出 電 平。 UOH典型 值約為 V。(2)輸 出低 電 平 UOL。 輸 出低 電 平 UOL是指在 電 路 輸出端接有 額 定 負載 (通常 規(guī) 定 為帶 八個同 類 型的與非門負載 )時 ， 電 路 處 于 飽 和 導 通狀 態(tài)時 的 輸 出 電壓 。UOL一般 應 小于或等于 V。第 2章 電子設備的可靠性設計 (3)輸 入短路 電 流 IIS。 輸 入短路 電 流 IIS是指當任何一個 輸 入端接地而其余 輸 入端 懸 空 時 ，流 過該輸 入端的電 流 值 。 IIS應 小于 mA，且越小越好。(4)輸 入漏 電 流 IIH。 輸 入漏 電 流 IIH是指在 電 路中，當任一 輸 入端接高 電 平，其余 輸 入端接地 時 ，流 過 接高 電 平 輸 入端的 電 流。 IIH應 小于 70 μA，且越小越好。(5)開 門電壓 UON。開 門電壓 UON是指在 電 路 輸 出端接有 負載 (通常 規(guī) 定 為帶 八個同 類 型的與非 門負載 )時，使 輸 出 電壓為 低 電 平 時 的最小 輸 入 電壓 。一般 UON應 小于或等于 V，典型 值為 V。第 2章 電子設備的可靠性設計 (6)關(guān) 門電壓 UOFF。關(guān) 門電壓 UOFF是指 輸 出 電壓值下降到 規(guī) 定 值 (即 UON)的 90%時 的 輸 入 電壓 。一般 UOFF應 小于或等于 V，典型 值為 1V。第 2章 電子設備的可靠性設計 2)數(shù)字集成電路的主要動態(tài)參數(shù)(1)平均 傳輸 延 遲時間 tpd。平均 傳輸 延 遲時間 是數(shù)字集成 電 路的一個重要 動態(tài) 參數(shù)。當 門電 路工作 時 ，若 輸 入一個脈沖信號， 則輸 出脈沖會有一定的 時間 延遲 ，如 圖 。(2)導 通延 遲時間 trd。 導 通延 遲時間 是從 輸 入脈沖上升沿的 50%起，到 輸 出脈沖下降沿的 50%為 止 這 段時間間 隔。(3)截止延 遲時間 tfd。截止延 遲時間 是從 輸 出脈沖下降沿的 50%起，到 輸 出脈沖上升沿的 50%為 止 這 段時間間 隔。第 2章 電子設備的可靠性設計 圖 數(shù)字集成電路的動態(tài)參數(shù)第 2章 電子設備的可靠性設計 3)運算放大器的主要參數(shù)(1)開 環(huán)電壓 增益 Aud。開 環(huán)電壓 增益 Aud是指運算放大器 處 于開 環(huán) 狀 態(tài) 并且沒有外部反 饋時 ，其 輸 出 (直流 )電壓 增量與 輸 入 (直流 )差模 電壓 增量之比，即Aud=ΔUo/ΔUi=Uo/Ui。(2)共模抑制比 CMRR。差模輸入是指把輸入信號電壓加在運算放大器的兩個輸入端之間。 第 2章 電子設備的可靠性設計 (3)輸 入偏置 電 流 IB。 輸 入偏置 電 流 IB是指運算放大器在沒有 輸 入信號 時 ，流入雙極型晶體管的基極 電 流或 場 效 應 晶體管的 柵 極漏 電 流。一般 規(guī) 定 IB值 是流入兩個 輸 入端的 輸 入偏置 電 流之和的一半。(4)輸 入失 調(diào)電 流 IOS。 輸 入失 調(diào)電 流 IOS是指當 輸 入信號 為 零 時 ，運算放大器的兩個 輸 入端的偏置 電 流的差 值 ，即 IOS=︱ IB－ ︱ － ∣IB+∣。由于信號源內(nèi)阻的存在， IOS會引起一 輸 入 電壓變 化，從而破壞運算放大器的平衡，使其 輸 出 電壓值 不 為 零，因此，要求 IOS愈小愈好。第 2章 電子設備的可靠性設計 (5)輸 入失 調(diào)電壓 UOS。在運算放大器的兩個 輸 入端上外加一直流 補償電壓 ，以使其 輸 出端 為 零 電 位，則 外加的 補償電壓 就是 輸 入失 調(diào)電壓 UOS。 UOS愈小，運算放大器的 電 路 對 稱程度愈好。第 2章 電子設備的可靠性設計 電子元器件的降額使用元器件失效的一個重要原因是由于它工作在允 許 的應 力水平之上。因此 為 了提高元器件可靠性，延 長 其使用壽命，必 須 有意 識 地降低施加在元器件上的工作應 力，以使 實際 使用 應 力低于其 規(guī) 定的 額 定 應 力。對 元器件有影響的 應 力有： 時間 、溫度、濕度、腐蝕 、機械 應 力 (直接 負 荷、沖 擊 、振 動 等 )和 電應 力 (電壓 、 電 流、 頻 率等 )等。第 2章 電子設備的可靠性設計 1.電阻器的降額使用電阻器按其功能可分為固定電阻器、電位器、熱敏電阻器等。對于固定電阻器和電位器而言，影響其可靠性的最重要應力為電壓、功率和環(huán)境溫度；對于熱敏電阻而言，影響其可靠性的應力則主要是功率和環(huán)境溫度。 第 2章 電子設備的可靠性設計 2.電容器的降額使用影響電容器可靠性的最重要應力是電壓和環(huán)境溫度。對于固定紙 /塑料薄膜電容器而言，在應用時，交流峰值電壓與直流電壓之和不得超過其額定值。 第 2章 電子設備的可靠性設計 3.半導體器件降額使用可按 GJB/Z35《 電 子元器件降 額 準 則 》 對 半 導 體器件合理地降 額 使用。需要降 額 的主要參數(shù)是 結(jié) 溫、 電壓 和 電 流。半 導 體器件的降 額 系數(shù) S取 ，溫度低于 50℃。 鍺 管 還 要低一點。不同的半 導 體器件， S的定 義 不一 樣 。第 2章 電子設備的可靠性設計 晶體二極管的 S為 平均正向工作 電 流與 25?℃ 時 的最大 額 定正向 電 流之比。晶體三極管的 S為實際 功率與 25?℃ 時 的最大 額 定功率之比。穩(wěn)壓 管的 S為實際 耗散功率與 25?℃ 時 最大 額 定功率之比。光電器件的 S為實際耗散功率與 25?℃ 時最大額定功率乘以與最大允許結(jié)溫有關(guān)的修正系數(shù)之比。表 額 范 圍 。第 2章 電子設備的可靠性設計 表 常用元器件的推薦降額范圍第 2章 電子設備的可靠性設計 電子元器件的檢驗與篩選電 子元器件的 質(zhì) 量是 電 子 產(chǎn) 品可靠性的重要保 證 ，因此，在 電 子 設備 整機裝配前， 應 按照整機技 術(shù) 要求對 元器件 進 行 質(zhì) 量 檢驗 和 篩選 ，不符合要求的元器件不得裝入整機。第 2章 電子設備的可靠性設計 1.元器件的外觀檢查外 觀檢查時 ，首先要 查對 元器件的型號、 規(guī) 格和出廠日期是否符合整機技 術(shù) 條件要求，沒有合格 證 明的元器件不得使用。外 觀檢查 的主要內(nèi)容如下：(1)元器件外 觀 是否完整無 損 ， 標記 是否清晰，引線 和接 線 端子是否無 銹蝕 和明 顯 氧化。(2)電 位器、可 變電 容器和可 調(diào)電 感器等 組 件 調(diào)節(jié)時 是否旋 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) ，無跳 變 和卡死 現(xiàn) 象。第 2章 電子設備的可靠性設計 (3)接插件是否插拔自如，插 針 、插孔 鍍層 是否光亮，無明 顯 氧化和沾 污 。(4)膠木件表面是否無裂 紋 、起泡和分 層 。瓷 質(zhì) 件表面是否光 潔 平整，無缺 損 。(5)帶 有密封 結(jié) 構(gòu)的元器件，密封部件是否 損 壞和開裂。(6)鍍銀 件表面是否光亮，無 變 色 發(fā) 黑 現(xiàn) 象。第 2章 電子設備的可靠性設計 2.元器件的篩選和老化篩選 和老化的目的是剔除因某種缺陷而 導 致早期失效的元器件，從而提高元器件的使用壽命和可靠性。因此，凡有 篩選 和老化要求的元器件，在整機裝配前必 須 按照整機 產(chǎn) 品技 術(shù) 要求和有關(guān)技 術(shù)規(guī) 定 進 行 嚴 格的 篩選 和老化。第 2章 電子設備的可靠性設計 下面 對 半 導 體二極管、三極管和集成 電 路的 篩選 和老化的技 術(shù) 要求作 簡單 介 紹 。1)半導體二極管、三極管的篩選(1)篩選 程序如下：① 二極管 (此 處 列 舉 的是整流二極管 )：高溫 貯 存 →溫度沖 擊 → 敲 擊 → 功率老化 → 高溫 測 反向漏 電 流 → 常溫 測試 → 檢 漏 → 外 觀檢查 。② 三極管：高溫 貯 存 → 溫度沖 擊 → 跌落 (大功率管不做 )→ 高溫反偏 (硅 PNP管做 )→ 功率老化 → 高低溫 測試 (必要 時 做 )→ 常溫 測試 → 檢 漏 → 外 觀檢查 。第 2章 電子設備的可靠性設計 (2)篩選條件及要求如下：① 高溫 貯 存的要求 為 ：貯存溫度：硅二極管為 150177。3?℃ ；硅三極管為175177。3?℃ ；鍺二極管、三極管為 100177。2?℃ 。貯 存 時間 ： A級為 48小 時 ， B級為 96小 時 。② 溫度沖 擊 的要求 為 ：鍺 器件：－ 55177。3?℃ ～ 85177。2?℃硅器件：－ 55177。3?℃ ～ 125177。3?℃第 2章 電子設備的可靠性設計 ③ 敲擊。在專用夾具上用小錘敲擊器件，并用圖示儀監(jiān)視最大工作電流正向曲線。 ④ 功率老化。在常溫下，按技術(shù)要求 (例如：整流二極管最大電流不大于 1A時，按額定電流的 ；最大電流大于 1A時，可按額定電流老化 )通電老化。 ⑥ 高溫 測試 。其 試驗 溫度的要求 為 ： 鍺 二極管 為70177。2℃ ， 鍺 中小功率三極管 為 55177。2℃ ， 鍺 大功率管 為75177。2℃ ，硅二極管、三極管 為 125177。3℃ ，恒溫 時間為30分 鐘 。第 2章 電子設備的可靠性設計 ⑦ 低溫 測試 。其 試驗 溫度 為 － 55177。3℃ ，恒溫 時間為 30分 鐘 。⑧ 常溫 測試 。常溫 測試 按技 術(shù) 文件 規(guī) 定 進 行。⑨ 檢 漏。 檢 漏按技 術(shù) 文件 規(guī) 定 進 行。第 2章 電子設備的可靠性設計 2)半導體集成電路的篩選對 于半 導 體集成 電 路等 組 件，也要按照技 術(shù) 要求，凡有 篩選 要求的都要 進 行 篩選 。(1)高溫 貯 存。高溫