可靠性加速寿命试验

可靠性加速寿命试验

例：GaAs微波器件的退化与金属化稳定性有关，实现PHEMT器件功能的金属化有栅金属化、欧姆接触金属化和信号传输线金属化。在电流应力或电流+温度应力的作用下，由于金属原子的电迁移会使金属化系统电阻增大，最终导致器件失效。表1-3是这种器件在恒定热应力(环境温度)下加速寿命试验结果，请根据上述结果，利用所附的坐标纸，计算：(1) 在正常工作环境温度(60︒C)下的寿命；(2)400︒C环境温度对正常环境温度的加速寿命系数(35分)。

表1 服役时间对PHEMT器件在200︒C环境下的失效率的影响

仓储时间

260 477 1219 2400 8450

(h)

lg 2.41 2.68 3.09 3.38 3.93

失效率(%) 12.5 18.8 28.1 37.5 50

表2服役时间对PHEMT器件在300︒C环境下的失效率的影响

仓储时间

5 50 250 518 1020

(h)

lg 0.70 1.70 2.40 2.71 3.01

失效率(%) 3.1 12.5 28.1 37.5 43.8

表3服役时间对PHEMT器件在400︒C环境下的失效率的影响

仓储时间

2 10 6

3 1000 3162

(h)

lg 0.30 1 1.80 3 3.5

失效率(%) 3.1 9.4 28.1 40 68

解：1. 各环境温度下的寿命分布及相关参数

在对数概率纸上绘出寿命分布直线，求得各环境温度下的中位寿命和对数标准差见表A

表A 中位寿命及对数标准差

环境温度，︒C 200 300 400

t i(0.5) 7300 1500 330

lg t i(0.5) 3.86 3.18 2.52

t i(0.84) 130000 24000 4300

lgt i (0.84) 5.11 4.38 3.63 σi = lgt i (0.84)- lg t i (0.5)

1.251

1.204

1.115

2. 在单对数坐标纸上绘出中位寿命与环境温度倒数之间的关系直线，由此求得在60︒C 下的中位寿命为7.8⨯105h 。

3. 在60︒C 下的寿命分布直线

对数标准差()19.13/3210=++=σσσσ ()()[]h t t 50010108077.1205.0lg lg 84.0⨯=+=-σ

据两点：（t 0(0.5),0.5）和（t 0(0.84),0.84），在对数概率纸上绘出60︒C 下的寿命分布直线。

4．加速系数()()5.15108.7108077.12050.050.05

518050=⨯⨯==t t τ