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可靠性测试关键解析|如何计算电子元器件失效率及寿命?

发布时间:2025-04-09 浏览次数:196

在产品可靠性体系中,电子元器件的可靠性占据着核心地位。特别是在微电子技术迅猛发展的当下,器件可靠性的重要性愈发显著。一旦器件出现可靠性问题,将对产品产生广泛且严重的负面影响。

 

因此,生产后的试验验证成为确保其可靠性的关键环节。本文将围绕如何通过加速试验计算器件的失效率和寿命,并据此评估其是否满足设计要求展开深入探讨。

 

器件在实际使用过程中,会受到温度、电压、湿度等多种应力因素的作用。在加速试验中,引入相应的应力加速模型,能够精准模拟实际的环境条件。通过分析加速测试所获取的数据,可有效预估芯片在正常使用状态下的寿命。例如,在行业内广泛应用的Arrhenius加速模型,便是常用的方法之一。

 

温度加速因子计算式

*玻尔兹曼常数:8.617×10-5eV/K


电压加速因子计算式

 

失效率及寿命计算式

*加速因子:AF(T)xAF(V)

如芯片寿命服从指数分布,则平均寿命MTTF=1/λ。

 

案例说明


举个例子:芯片工作温度为55℃,工作电压为3.3V,实验温度为85℃、实验电压为3.63V,80颗芯片工作1000hrs,0fail。

Ea活化能取0.7,γV取1,置信度取90%,0fail自由度为2,值为4.61(参考表)。失效率λ=2599FITs