【正文】 許電 流指放大器的 β下降到正常 值 的 2/3時(shí) 所 對(duì)應(yīng) 的集 電 極 電流 值 ，或者 說 集 電 極 電 流所能達(dá)到的晶體三極管允 許的極限 值 。(3)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(shí) ，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 指三極管基極開路 時(shí) ，集 電 極和 發(fā) 射極之 間 允 許加的最高反向 電壓 。5.1)(1) 輸 出高 電 平 UOH是指 輸 入端有一個(gè) (或幾個(gè) )為 低 電 平 時(shí) 的 輸 出 電 平。V。(2) 輸 出低 電 平 UOL是指在 電 路 輸出端接有 額 定 負(fù)載 (通常 規(guī) 定 為帶 八個(gè)同 類 型的與非門負(fù)載 )時(shí) ， 電 路 處 于 飽 和 導(dǎo) 通狀 態(tài)時(shí) 的 輸 出 電壓 。V。(3) 輸 入短路 電 流 IIS是指當(dāng)任何一個(gè) 輸 入端接地而其余 輸 入端 懸 空 時(shí) ，流 過該輸 入端的電 流 值 。mA，且越小越好。(4) 輸 入漏 電 流 IIH是指在 電 路中，當(dāng)任一 輸 入端接高 電 平，其余 輸 入端接地 時(shí) ，流 過 接高 電 平 輸 入端的 電 流。 μA，且越小越好。(5)開 門電壓 UON是指在 電 路 輸 出端接有 負(fù)載 (通常 規(guī) 定 為帶 八個(gè)同 類 型的與非 門負(fù)載 )時(shí)，使 輸 出 電壓為 低 電 平 時(shí) 的最小 輸 入 電壓 。V，典型 值為 第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 關(guān) 門電壓 UOFF。一般 UOFF應(yīng) 小于或等于 V。數(shù)字集成電路的主要?jiǎng)討B(tài)參數(shù)平均 傳輸 延 遲時(shí)間 tpd。當(dāng) 門電 路工作 時(shí) ，若 輸 入一個(gè)脈沖信號(hào)， 則輸 出脈沖會(huì)有一定的 時(shí)間 延遲 ，如 圖 。(2) 導(dǎo) 通延 遲時(shí)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(shí)間間 隔。(3)截止延 遲時(shí)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(shí)間間 隔。運(yùn)算放大器的主要參數(shù)開 環(huán)電壓 增益 Aud。(2)差模輸入是指把輸入信號(hào)電壓加在運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端之間。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 輸 入偏置 電 流 IB。一般 規(guī) 定 IB值 是流入兩個(gè) 輸 入端的 輸 入偏置 電 流之和的一半。(4) 輸 入失 調(diào)電 流 IOS是指當(dāng) 輸 入信號(hào) 為 零 時(shí) ，運(yùn)算放大器的兩個(gè) 輸 入端的偏置 電 流的差 值 ，即 IOS=︱ IB－ ︱ － ∣IB+∣。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 輸 入失 調(diào)電壓 UOS。 UOS愈小，運(yùn)算放大器的 電 路 對(duì) 稱程度愈好。元器件失效的一個(gè)重要原因是由于它工作在允 許 的應(yīng) 力水平之上。對(duì) 元器件有影響的 應(yīng) 力有： 時(shí)間 、溫度、濕度、腐蝕 、機(jī)械 應(yīng) 力 (直接 負(fù) 荷、沖 擊 、振 動(dòng) 等 )和 電應(yīng) 力 (電壓 、 電 流、 頻 率等 )等。電阻器的降額使用對(duì)于固定電阻器和電位器而言，影響其可靠性的最重要應(yīng)力為電壓、功率和環(huán)境溫度；對(duì)于熱敏電阻而言，影響其可靠性的應(yīng)力則主要是功率和環(huán)境溫度。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 2.影響電容器可靠性的最重要應(yīng)力是電壓和環(huán)境溫度。 3.可按 GJB/Z35《 電 子元器件降 額 準(zhǔn) 則 》 對(duì) 半 導(dǎo) 體器件合理地降 額 使用。 鍺 管 還 要低一點(diǎn)。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 晶體二極管的 S為 平均正向工作 電 流與 25?℃ 時(shí) 的最大 額 定正向 電 流之比。穩(wěn)壓 管的 S為實(shí)際 耗散功率與 25?℃ 時(shí) 最大 額 定功率之比。表 額 范 圍 。電子元器件的檢驗(yàn)與篩選第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 元器件的外觀檢查(1)電 位器、可 變電 容器和可 調(diào)電 感器等 組 件 調(diào)節(jié)時(shí) 是否旋 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) ，無(wú)跳 變 和卡死 現(xiàn) 象。(3)(4)瓷 質(zhì) 件表面是否光 潔 平整，無(wú)缺 損 。(5)鍍銀 件表面是否光亮，無(wú) 變 色 發(fā) 黑 現(xiàn) 象。2.篩選 和老化的目的是剔除因某種缺陷而 導(dǎo) 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。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 半導(dǎo)體二極管、三極管的篩選(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(cè) 反向漏 電 流 → 常溫 測(cè)試 → 檢 漏 → 外 觀檢查 。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(cè)試 (必要 時(shí) 做 )→ 常溫 測(cè)試 → 檢 漏 → 外 觀檢查 。篩選條件及要求如下：① 3?℃ ；硅三極管為175177。2?℃ 。溫度沖 擊 的要求 為 ：3?℃ ～ 85177。硅器件：－ 55177。3?℃第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) ③ 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 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(shí)，可按額定電流老化 )通電老化。⑥ 其 試驗(yàn) 溫度的要求 為 ： 鍺 二極管 為70177。2℃ ， 鍺 大功率管 為75177。3℃ ，恒溫 時(shí)間為30分 鐘 。⑦ 其 試驗(yàn) 溫度 為 － 55177。常溫 測(cè)試 。檢 漏。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 2)對(duì) 于半 導(dǎo) 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(jìn) 行 篩選 。高溫 貯 存。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 5 150℃ 適用于其他材料封裝的 電 路。溫度循 環(huán) 。循 環(huán) 條件：溫度范 圍為 － 55177。3先低溫后高溫，每種溫度下保持 30分 鐘 ，交替 時(shí)間 小于 1分鐘 ，交替次數(shù)不少于 5次。(3)離心加速度 試驗(yàn) 可使 電 路內(nèi)部 焊點(diǎn)不牢，裝片或封裝不佳，管殼及硅片存在潛在裂 紋等缺陷易于暴露。試驗(yàn) 條件： 質(zhì) 量小于 15kg，質(zhì) 量大于 15 kg。(4)有 時(shí) 可以用跌落的方法代替離心加速度的篩選 方法。(5)老化條件：溫度 為 125177。亦可把溫度提高到 150177。℃ ，進(jìn) 行 24小 時(shí) 老化。高溫測(cè)試。3℃ 和－55177。電 路 輸 入、 輸 出特性 檢查 。 擊 穿 電壓應(yīng) 大于 7μA。電子設(shè)備的散熱防護(hù)溫度是影響電子設(shè)備可靠性最廣泛的一個(gè)因素。另外，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，將使設(shè)備溫度升高。電阻器的散熱措施1)溫度升高會(huì)使電阻使用率下降，導(dǎo)致其壽命降低。另外，溫度過高能使噪聲增大。 2)電 阻的溫度與其形式、尺寸、功率 損 耗、安裝位置以及 環(huán) 境溫度等因素有關(guān)。 電 阻器散 熱 的一般考 慮 有：(1)(2)(3)第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) (4)如用安裝架， 則 要考 慮 其 熱脹 冷 縮 的 應(yīng)力。當(dāng) 電 阻器成行或成排安裝 時(shí) ，要考 慮 通 風(fēng) 的限制和相互散 熱 的影響，并將其適當(dāng) 組 合。在需要 補(bǔ) 充 絕緣時(shí) ，需考 慮 散 熱問題 。2.1)半 導(dǎo) 體器件 對(duì) 溫度反 應(yīng) 很敏感， 過 高的溫度會(huì)使器件的工作點(diǎn) 發(fā) 生漂移、增益不 穩(wěn) 定、噪聲增大和信號(hào)失真， 嚴(yán) 重 時(shí) 會(huì)引起 熱擊 穿。表 許溫度。2)(1)mW的晶體管，一般不用散 熱器。(2)散 熱 器 應(yīng) 使肋片沿其 長(zhǎng) 度方向垂直安裝，以便于自然 對(duì) 流。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 半 導(dǎo) 體分立器件外殼與散 熱 器 間 的接觸 熱 阻 應(yīng)盡可能小， 應(yīng) 盡量增大接觸面 積 ，接觸面保持光 潔 ，必要 時(shí) 在接觸面上涂上 導(dǎo)熱 膏或加 熱絕緣 硅橡膠片，借助于合適的 緊 固措施保 證緊 密接觸。(5)對(duì) 于 熱 敏感的半 導(dǎo) 體分立器件，安裝 時(shí)應(yīng)遠(yuǎn) 離耗散功率大的元器件。(7)第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 散熱器第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 圖 散熱器形狀(a)平行肋片形； (c)星形第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 變壓器的散熱措施溫度對(duì)變壓器的影響一般情況下， 變壓 器的允 許 溫度應(yīng) 低于 95℃ 。變壓器散熱的一般考慮不 帶 外罩的 變壓 器，要求 鐵 心與支架、支架與固定面都要良好接觸，使其 熱 阻最小。(2)變壓 器外表面 應(yīng) 涂無(wú)光 澤 黑漆，以加 強(qiáng) 輻 射散熱 。4.集成 電 路的散 熱 ，主要依靠管殼及引 線 的 對(duì) 流、 輻射和 傳導(dǎo) 散 熱 ，如 圖 。W/cm2時(shí) ， 應(yīng) 裝散 熱 裝置，以減少外殼與周圍環(huán) 境的 熱 阻。電子設(shè)備整機(jī)的散熱措施1)機(jī)殼散 熱 措施一般考 慮 如下：(1)在機(jī)殼內(nèi)、外表面涂粗糙的黑漆，以提高機(jī)殼 熱輻 射能力。(3)第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 圖 (a)為 最 簡(jiǎn)單 的沖 壓而成的通 風(fēng) 孔； 圖 (b)為 通 風(fēng) 孔 較 大 時(shí) 用金屬網(wǎng)遮住洞口的形式； 圖 (c)為 百葉窗式通 風(fēng) 孔。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 2)從有利于散 熱 的角度出 發(fā) ，印制板最好是直立安裝，板與板之 間 的距離一般不要小于 2對(duì) 于采用 對(duì) 流空氣冷卻方式的 設(shè)備 ，最好是將集成 電 路 (或其他元器件 )按 縱長(zhǎng) 方式排列，如 圖 (a)所示； 對(duì) 于采用 強(qiáng) 制空氣冷卻 (風(fēng) 扇冷卻 )的 設(shè)備 ， 則應(yīng) 按橫 長(zhǎng) 方式排列，如 圖 (b)所示。(2) 縱長(zhǎng)排列； (b)(3)溫度敏感器件最好安置在溫度最低的區(qū)域 (如 設(shè)備 底部 )，不要將它放在 發(fā)熱 元器件的正上方，多個(gè)器件最好是水平交 錯(cuò) 布局。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 3)由于 設(shè)備 內(nèi)印制板的散 熱 主要依靠空氣 對(duì) 流，因此在 設(shè)計(jì)時(shí) 要研究空氣流 動(dòng) 途徑，合理配置元器件或印制 電 路板。(1)第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 對(duì) 大面 積 的元器件 應(yīng) 特 別 注意其放置位置，如機(jī)箱底的底板、隔 熱 板、屏蔽板等。(3)如 圖 (a)所示，冷卻空氣大多從此空域中流走，造成散 熱 效果大大降低。整機(jī) 設(shè)備 內(nèi)有多 塊 印制 電 路板的情況也 應(yīng) 注意同樣 的 問題 。較差布局； (b)4)強(qiáng) 制 風(fēng) 冷是利用 風(fēng) 機(jī) 進(jìn) 行鼓 風(fēng) 或抽 風(fēng) ，提高 設(shè)備內(nèi)空氣流 動(dòng) 的速度，增大散 熱 面的溫差，達(dá)到散 熱 的目的。 強(qiáng) 制 風(fēng) 冷是目前 應(yīng) 用最多的一種 強(qiáng) 制冷卻方法。集成 電 路在印制板上的排列方式 對(duì) 其溫升的影響。圖 出了大 規(guī) 模集成 電 路 (LSI)和小 規(guī) 模集成 電路 (SSI)混合安裝情況下的兩種排列方式。W， SSI的功耗 為 實(shí)測(cè)結(jié) 果表明， 圖 (a)所示排列方式使 LSI的溫升達(dá) 50℃ ，而 圖 (b)所示排列方式使 LSI的溫升 為 40℃ ， 顯 然采 納 后一種排列方式 對(duì) 降低 LSI的溫升更 為 有效。集成電路的排列方式對(duì)其溫升的影響第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 電子設(shè)備的氣候防護(hù)潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對(duì)電子設(shè)備影響很大，其中潮濕的影響是最主要的。第 2章 電子設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì) 潮濕的防護(hù)潮氣 還 能引起覆蓋 層 起泡甚至脫落，使其失去保 護(hù) 作用。防