元器件降额测试方法

元器件STRESS 测试方法

所谓元器件STRESS 是指检查待测组件在特定的工作条件下各参数与其规格比较,还有多少余量(Derating), 元器件STRESS 包括四部份: 温度STRESS,电压STRESS,电流STRESS,功率STRESS,下面分别进行讨论. 一. 温度STRESS 1. 定义:

温度STRESS=%

100⨯最大額定結溫度工作結溫度

结温度(junction temperature, Tj)是半导体内部接合面处的温度,但是我们所量测到的

温度都是零件表面(CASE)的温度(Tc), 传统的做法是通过零件规格中给出的热阻θ进行近似

的计算得出结温度Tj:

d

ja a j P T T ⨯+=θ 或

d

jc c j P T T ⨯+=θ或

Pd

T T jL L j ⨯+=θ

Tj: 计算所得到的结温度.

Ta: 零件周围的环境温度(零件周围的具体位置在零件规格中有规定 ) Tc: 所测量到的零件表面的温度.

:L T 零件引脚的温度

:ja θ 环境到结点的热阻. :

jc θ 零件表面到结点的热阻

:d P 实际损耗功率

d

P 的计算方法: A. 二极管:

I

V P F d ⨯= (F V 可从规格中查到, I 是实际测量值) 注意: 整流桥之 I

V P F d ⨯=2

B. MOSFET: 附录A

2. 需检查之零件

(1) 电阻: 大于等于2W 的高压功率电阻,热敏电阻 (2) 晶体管: 除SMD 以外之所有晶体管

(3) 二极管: 塑封二极管以及额定电流大于等于1A 的其它二极管 (4) 半导体闸流管: 所有半导体闸流管 (5) 电容: 所有电解电容 (6) IC: 所有IC (7) 电感: 所有电感 3. 测试条件:

(1) 输入电压: 高压/低压

(2) 负载条件: 全重载(包括+5VH,+12VH,+3.3VH)和standby mode ( standby max load) (3) 环境温度: 25℃/50℃ 4. 点温注意事项:

(1) 遵循原则: 背风面, 靠近热源, 紧贴所点位置.

(2)制作点温线接合点端不能有绞线现象, 且长度最好控制在5mm以内.

(3)各种零件所点位置:

A.IC: 点在本体或引脚上(若点在引脚上需进行绝缘)

B.变压器: 取掉胶布, 点在最外层线圈上

C.直接点在线圈上, 若能接触到铁芯, 最好与铁芯及线圈同时接触.

D.电容: 直接点在电容顶部或本体中点(点在中点时需将电容外皮去掉)

E.电阻: 电阻靠近PWB且没有打KINK时,点在靠近PWB处之本体上,有打KINK就直

接点在本体中点上.

具体如图所示:

5. Derating

零件类型Derating Factor 零件类型Derating Factor

绕线电阻,功率电

阻, VR PWB-10℃

晶闸管,

SCR, TRIACS

90%

热敏电阻

最高温度-30℃(若量

测温度大于PWB最高

温度时,需考虑PWB之

温度)

电解电容90%

贴片电阻90% IC 90%

二. 电压 STRESS

1.定义:

电压STRESS=

%

100

最大額定電壓

量測電壓

2. 需检查之零件

(1)电阻: 大于等于2W的高压功率电阻,热敏电阻

(2)晶体管: 除SMD以外之所有晶体管

(3)半导体闸流管: 所有半导体闸流管

(4)二极管: 塑封二极管以及额定电流大于等于1A的其它二极管

(5)电容: 所有电解电容

(6)MOSFET: 所有

３. 测试条件:

(1)输入电压: 高压

(2)输出负载: 重载/轻载

(3)环境温度: 25℃

(4)工作状态:稳定状态和瞬间状态

瞬间状态包括以下几点:

A:重复开关机(AC ON/OFF)

B:某组输出短路后.,再重复开关机(应对每一组输出都分别短路,然后找出最差

的状况)

C:开机后,重复短路某一组输出(应对每一组输出都分别短路,然后找出最差的状

况)

４.数据测量方式:

总的来说,测量电压时除了电阻是测量其电压之RMS值以外,其它都是测量其电压之MAX值.在测试过程中应将MIN值同时显示出来,在MAX与MIN值中取绝对值最大的一个.

注意: 在量测瞬间状态波形时,必须将触发电平调到可触发范围内的最高点.否则,结果会相差很大.如附录C所示.

5.各零件之电压量测点

(1)MOSFET: 漏极-源极

(2)三极管: 集电极-发射极

(3)二极管: 反向电压或(A to K正向电压)

注意:

测量电压时.,示波器探棒黑色夹子必须夹地.不能夹在低电位但不是地的位置,那样可能会引起无输出或者大电流烧坏示波器探棒.若待测点都不是地,那必须用两信道相减.

6.Derating

零件类别

Derating Factor

稳定状态瞬间状态

电阻90% 90%

二极管(schottky除外) 90% 95%

Schottky Diode 90% 100%

晶体管90% 95%

MOSFET 90% 100%

晶闸管,SCR,TRIACS (关

断状态)

90% 90%

电容

(bulk电容,钽电容除

外)

90% 90%

bulk电容,X电容100%

钽电容80%

IC 90% 95%

7. Avalanche

当MOSFET之电压DS

V超过规格值时,要对测量结果进一步计算,当其Avalanche Energy未超过规格值时,那么该电压视为可接受电压. 具体计算如.附录B

三. 电流 STRESS

1.定义: