基于阿雷尼乌斯模型开展的加速寿命试验激活能研究
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以某样品为例，假定退化方程为： ＩＣＣ＝ａｔ＋Ｉ０ （２） 其中ａ为常数，ｔ为试验时间，Ｉ０为ｔ＝１ ０００ ｈ时的电流 值。根据表２中的测试数据，可以得到其线性拟合方程 为：
引言 由于目前航空航天系统都面临长寿命、高可靠的要 求，因此对使用的原材料也提出了相应要求，电子元器 件作为航空航天产品的重要组成部分，目前也有长寿 命、高可靠的相应要求。但是如何预测电子产品，特别 是电子元器件的寿命是否满足长寿命要求？加速寿命试 验是最为常用的方法，Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型是其中使用最为广 泛的用于预计电子产品寿命的加速寿命试验方法之一，
环境适应性和可靠性
E nvironmental Adaptability &Reliability
基于阿雷尼乌斯模型开展的加速寿命试验激活能研究
吴兆希 1，韩晓东 2，朱恒静 2，白璐 1 （1. 中国电子科技集团公司第二十四研究所 重庆 400060； 2. 航天五院物资部 北京 100086）
摘要：目前“长寿命”已成为航空航天产品的通用要求，而整个系统的长寿命很大程度上取决于电子产品的寿命， Arrhenius 模型是使用最为广泛的用于预计电子产品寿命的加速寿命试验方法之一。而在使用 Arrhenius 模型时，激 活能一般都参照美军标中的参考值取 0.5~0.7eV, 该数值表征产品的失效机理。本文基于国内 90 年代建成的某模拟集 成电路生产线生产的一款运算放大器，通过多组试验数据，拟合计算其激活能 Ea，并用相同试验方法拟合出基于同 一生产线的 AD 转换器、驱动器的激活能 Ea，通过对比得出激活能 Ea 与哪些因素相关。 关键词：模拟集成电路；阿雷尼乌斯模型；激活能 中图分类号：ＴＢ １１４．３ 文献标识码：A 文章编号：1004-7204(2019)01-0030-04
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Nowadays the “long lifetime” has been a general demand for aerospace products which was largely determained by the condition of electric products in the whole system. Arrheniusmodel is one of the most popular methods which are used to predict the lifetime of electric products. The Ea—activity energy in Arrhenius model is always assumed as 0.5~0.7 eV according to American MilitaryStandard which means failure mechanism. This article researched Ea in the Arrhenius model based on a type of Operational Amplifiers which were made in the line that set up in 1990s. From several groups of data for AD Conversion and Operational Amplifiers and Driver, Ea was calculated and relevant factors are given. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：analog integrated circuit; Arrhenius model; activation energy
30 环境技术 / Environmental Technology
在使用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型进行寿命预计时，激活能Ｅａ的取值 极为关键，它表征了产品的失效机理，一般情况下参照 美军标中给出的参考值取０．５￣０．７ ｅＶ，而对于不同生产线 水平生产的不同种类、不同功能的产品，Ｅａ参照美军标 取０．５￣０．７ ｅＶ可能并不符合产品的真实情况，从而出现寿 命预计结果并不准确的情况。因此，有必要针对产品的 激活能Ｅａ进行专项研究。
E 环境适应性和可靠性 nvironmental Adaptability &Reliability
１ 加速寿命试验与Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型 目前，加速寿命试验方法较多，Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型是被 广泛认可的加速寿命试验方法及计算模型，即：
（１）
其中：Ｍ—化学反应量；Ａ—比例常数；Ｔ—开尔文 温度；ｋ—玻尔兹曼常数；Ｅａ—激活能。
验时间３ ０００ ｈ）。 根据表１，选择试验前后变化百分比最大的参数ＩＣＣ为
敏感参数，对数据进行分析。 １００ ℃下，３０只试验电路ＩＣＣ随试验时间的变化关系
如图１所示： 可以看出，ＩＣＣ随着试验时间增加基本呈现线性增
加，故可以据此推算出该敏感参数上升至失效判据的时 间点，将其定义为电路的伪寿命。
Research on the Activation Energy of Acceled on Arrhenius Model
WU Zhao-xi1, HAN Xiao-dong2, ZHU Heng-jing2, BAI Lu1 (1. The 24th Research Institute of CETC，Chongqing 400060; 2. Material Department of China Academy of Space Technology,Beijing 100086)
在使用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型时，需通过几个不同温度点的 试验得到元器件在这几个温度点的寿命后，来估算激活 能Ｅａ，但由于试验较为复杂、时间较长，因此一般情况 下，Ｅａ直接参照美军标中给出的参考值取０．５￣０．７ ｅＶ，然 而激活能Ｅａ表征了产品的失效机理，与很多因素相关， 无论什么项目、什么功能、在哪条生产线上生产，一概 取０．５￣０．７ ｅＶ显然是不合适的。
引言 由于目前航空航天系统都面临长寿命、高可靠的要 求，因此对使用的原材料也提出了相应要求，电子元器 件作为航空航天产品的重要组成部分，目前也有长寿 命、高可靠的相应要求。但是如何预测电子产品，特别 是电子元器件的寿命是否满足长寿命要求？加速寿命试 验是最为常用的方法，Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型是其中使用最为广 泛的用于预计电子产品寿命的加速寿命试验方法之一，
环境适应性和可靠性
E nvironmental Adaptability &Reliability
基于阿雷尼乌斯模型开展的加速寿命试验激活能研究
吴兆希 1，韩晓东 2，朱恒静 2，白璐 1 （1. 中国电子科技集团公司第二十四研究所 重庆 400060； 2. 航天五院物资部 北京 100086）
摘要：目前“长寿命”已成为航空航天产品的通用要求，而整个系统的长寿命很大程度上取决于电子产品的寿命， Arrhenius 模型是使用最为广泛的用于预计电子产品寿命的加速寿命试验方法之一。而在使用 Arrhenius 模型时，激 活能一般都参照美军标中的参考值取 0.5~0.7eV, 该数值表征产品的失效机理。本文基于国内 90 年代建成的某模拟集 成电路生产线生产的一款运算放大器，通过多组试验数据，拟合计算其激活能 Ea，并用相同试验方法拟合出基于同 一生产线的 AD 转换器、驱动器的激活能 Ea，通过对比得出激活能 Ea 与哪些因素相关。 关键词：模拟集成电路；阿雷尼乌斯模型；激活能 中图分类号：ＴＢ １１４．３ 文献标识码：A 文章编号：1004-7204(2019)01-0030-04
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Nowadays the “long lifetime” has been a general demand for aerospace products which was largely determained by the condition of electric products in the whole system. Arrheniusmodel is one of the most popular methods which are used to predict the lifetime of electric products. The Ea—activity energy in Arrhenius model is always assumed as 0.5~0.7 eV according to American MilitaryStandard which means failure mechanism. This article researched Ea in the Arrhenius model based on a type of Operational Amplifiers which were made in the line that set up in 1990s. From several groups of data for AD Conversion and Operational Amplifiers and Driver, Ea was calculated and relevant factors are given. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：analog integrated circuit; Arrhenius model; activation energy
30 环境技术 / Environmental Technology
在使用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型进行寿命预计时，激活能Ｅａ的取值 极为关键，它表征了产品的失效机理，一般情况下参照 美军标中给出的参考值取０．５￣０．７ ｅＶ，而对于不同生产线 水平生产的不同种类、不同功能的产品，Ｅａ参照美军标 取０．５￣０．７ ｅＶ可能并不符合产品的真实情况，从而出现寿 命预计结果并不准确的情况。因此，有必要针对产品的 激活能Ｅａ进行专项研究。
E 环境适应性和可靠性 nvironmental Adaptability &Reliability
１ 加速寿命试验与Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型 目前，加速寿命试验方法较多，Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型是被 广泛认可的加速寿命试验方法及计算模型，即：
（１）
其中：Ｍ—化学反应量；Ａ—比例常数；Ｔ—开尔文 温度；ｋ—玻尔兹曼常数；Ｅａ—激活能。
验时间３ ０００ ｈ）。 根据表１，选择试验前后变化百分比最大的参数ＩＣＣ为
敏感参数，对数据进行分析。 １００ ℃下，３０只试验电路ＩＣＣ随试验时间的变化关系
如图１所示： 可以看出，ＩＣＣ随着试验时间增加基本呈现线性增
加，故可以据此推算出该敏感参数上升至失效判据的时 间点，将其定义为电路的伪寿命。
Research on the Activation Energy of Acceled on Arrhenius Model
WU Zhao-xi1, HAN Xiao-dong2, ZHU Heng-jing2, BAI Lu1 (1. The 24th Research Institute of CETC，Chongqing 400060; 2. Material Department of China Academy of Space Technology,Beijing 100086)
在使用Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ模型时，需通过几个不同温度点的 试验得到元器件在这几个温度点的寿命后，来估算激活 能Ｅａ，但由于试验较为复杂、时间较长，因此一般情况 下，Ｅａ直接参照美军标中给出的参考值取０．５￣０．７ ｅＶ，然 而激活能Ｅａ表征了产品的失效机理，与很多因素相关， 无论什么项目、什么功能、在哪条生产线上生产，一概 取０．５￣０．７ ｅＶ显然是不合适的。