半导体管式和板式那个寿命长

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。

1、泄露率计算方法:泄漏率S=(1-P2t1/P1t2)×100%

这个公式中： P1表示试验开始时系统压力、P2表示试验结束后系统压力、t1表示试验开始时系统温度(K)、t2表示试验结束时系统温度(K)。

2、泄露率S＜0.2﹪为气密合格,若S＞0.2﹪，为气密不合格。

3、气密性泄漏率漏率的单位和气体流量的单位是一样的，常用*m3/s，就是用压差0.1体积/时间。

4、单位时间内泄漏量与压差之间的关系可以用下面的公式计算：

Q=Ve×（ΔP/1.013×10^5）×（60/T）

Q：泄漏量

ΔP：差压

Ve：等效内容积（ml）

T：检测时间（s）

检漏仪使用标准大气压来进行这项计算，如果测试时的大气压是标准大气压，即1.013×10^5、气温标准是20℃，则可以算出在标准状态下的单位时间内的泄漏量。

1、充压检漏法：在被检件内部充入一定压力的示漏物质，如果被检件上有漏孔，示漏物质便从漏孔漏出，用一定的方法或仪器在被检件外部检测出从漏孔漏出的示漏物质，从而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小。

2、真空检漏法：被检件和检漏器的敏感元件处于真空状态，在被检件的外部施加示漏物质，如果有漏孔，示漏物质就会通过漏孔进入被检件和敏感元件的空间，由敏感元件检测出示漏物质，从而可以判定漏孔的存在、位置利漏率的大小。

3、背压检漏法：利用背压室先将示漏气体由漏孔充入被检件，然后在真空状态下使示漏气体再从被检件中漏出．以某种方法（或检漏仪）检测漏出的示漏气体，判定被检件的总漏率。

真空检漏的性能指标

真空检漏技术就是用适当的方法判断真空系统、容器或器件是否漏气、确定漏孔位置及漏率大小的一门技术，相应的仪器称为检漏仪。在真空系统、容器、器件制造过程中借助真空检漏技术确定它们的真空气密性、探查漏孔的位置，以便采取措施将漏孔封闭从而使系统、容器、器件中的真空状态得以维持。

漏孔就是真空容器的孔洞和孔隙。容器内外的压力差会使气体通过漏孔从容器的一侧通向大气侧。漏孔一般很微小，实际上不能测出漏孔的具体大小，所以漏孔大小都用漏率（在规定的条件下气体流过漏孔的流量）来表示。

漏孔两侧存在着压力差，即可利用气体流动引起的效应来检漏。为便于检漏和易于检测出漏孔的位置，一般尽可能缩小检测的面积范围，所以先侧重于对零部件的检漏。零部件经过严格的检漏，组装后就可避免漏气。

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