铝半导体寿命

理论寿命很长，5万个小时左右，实际由使用情况决定。

在不过流，不过压，冷热端(特别是热端)散热良好，不违规 *** 作(重压，摔打，工作过程中突然转换制冷制热模式等)的情况下，使用5万个小时是很容易达成。

半导体指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。

1 引言 高可靠半导体器件在降额条件（Tj＝100℃）下的现场使用失效率可以小于10－8／h，即小于10FIT，按照偶然失效期的指数分布推算，其平均寿命 MTTF大于108h，即大于10000年。据文献报导，电子元器件的贮存失效率比工作失效率还要小 一个数量级

4.2 特军级晶体管

JTX2N2405为硅npn开关晶体管， PCM为1W，TO-39封装，生产日期为1974年，已经贮存了32年。特军级晶体管的质量等级高于普军级（JAN），该批器件数量较大，共206支，管芯的图形较大，ICM为1A，内引线用金丝，在管芯处为球焊键合，为70年代的典型键合工艺。在贮存期间，对电参数进行过多次检测，全部符合规范要求，仅有1支管子，小电流hFE （1mA处）有退化迹象。管子的外引线镀金层质量良好，没有锈蚀现象，任抽10支样管做可焊性试验，全部合格，气密性经检测漏率小于10?9Pam3／s。

4.3 早期的宇航级晶体管

JANS2N2222A为硅小功率开关晶体管，TO-18封装，相当于国产管3DK3，该批产品共5支，生产日期为1971年，已经贮存了35年，是美国TI公司早期生产的宇航级晶体管。经电参数检测，全部符合规范要求，hFE在微电流下也没有退化。

该管内引线采用当时典型的金丝球焊工艺，经过DPA检测，内引线键合拉力为2.9～6.5g，芯片剪切力为1.98kg。由于金丝和铝膜的键合在高温下会产生多种金铝化合物，严重时会产生开路失效，因此TI公司在80年代生产的宇航级晶体管2N2219中内引线使用铝丝超声键合工艺，消除了金铝化合物的失效模式。从DPA的数据来看，金丝球焊的键合拉力在贮存35年后，确有退化，2.9g数据为键合点脱开，6.5g为金丝拉断。该批器件的气密性良好，经检测漏率为10-9Pam3／s范围。

4.4 国产晶体管长期储存实例

国家半导体器件质量监督检验中心从1984年起对各种国产高频小功率晶体管进行了许可证确认试验，当时每个品种从工厂抽样150支，用60支分别进行高温储存、工作寿命和环境试验，其余留作仲裁用。全部样品在Ⅰ类贮存条件的试验室保存了20多年，从2006年开始进行了长期贮存器件可靠性研究，现报道其中一例。

3DG79晶体管为中放AGC专用管，生产时间为1983年，对库存100多支样管进行了常温电参数测试，全部符合规范要求，对其中5支标样进行了对比测试，发现hFE在贮存20年后平均下降了16％ （年下降率0.8％），说明存在hFE退化机理，但未超出寿命试验失效判据（30％）。

5 结论

高可靠半导体器件的贮存寿命极长，对于气密性良好的金属或陶瓷封装器件，如果内部水汽含量小于5000×10-6，外引线镀层质量良好，在Ⅰ类条件的贮存期限可达到25年，甚至更长。

我国航天部门制订的超期复验标准中对于有效贮存期订的过严，建议参考俄罗斯标准作必要的修订，作为过渡方案，可以将半导体器件的有效贮存期先放宽到5年，这在某重点工程中已证明是可行的。

国内有关部门应加强电子元器件贮存可靠性及评估技术研究，制定相应统一的标准规范。

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