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湿度环境下关于薄膜电阻的稳定性测验

在以往的论文里,提到过薄膜电阻的阻值随时间变化而发生漂移的现象,描述的是在“干热”条件下发生的情况。然而,在相对湿度较高的地方或应用里使用电子设备时,对元器件的可靠性来说仍然是一个挑战。因此,行业标准

在以往的论文里,提到过薄膜电阻的阻值随时刻改变而产生漂移的现象,描绘的是在“干热”条件下产生的状况。但是,在相对湿度较高的当地或运用里运用电子设备时,对元器材的可靠性来说仍然是一个应战。因而,行业规范AEC-Q200要求在偏置湿度测验85℃/ 85 % RH条件下,也要对无源元件进行测验。通过认证的薄膜电阻采用了恰当的安稳R层和电绝缘漆,可以通过85 / 85测验。

会出现下面这些问题:

(1)通过1000小时的偏置85 / 85测验,对实践傍边运用的薄膜电阻意味着什么?

(2)在必定的负载和环境条件下,是否有或许通过运用通过必定时刻之后的85 /85测验数据或HAST数据,猜测在最坏状况下的电阻漂移?

要答复这些问题和其他与测验有关的问题,咱们对电阻在40°C / 93 % RH和85°C / 85 % RH的作业状况,以及常用的规范测验状况,进行了长时刻的实验比照。在大约0.5%和10%的最大标定作业功率下,运用咱们最活络的薄膜电阻层体系,将这些实验的时刻延长到4000小时。除此以外,咱们还进行了70°C / 90 % RH,90°C / 40 % RH,以及HAST130条件下的测验,对电阻的温度、湿度的线性度,以及电压对漂移的影响进行了研讨。

本文将阐明这个比照研讨的效果,那些数据点使咱们可以答复温度和电压的加快因子问题。这些效果将和现有的猜测模型做比照。这些研讨效果为规划出一个在整个温度-湿度-时刻域内掩盖一切老化条件、体系特性和元器材健康猜测的新模型供给了根底,

首要内容

开发和界说一个电子元器材的通用(偏置)湿度加快和长时刻猜测模型,并将这个模型用于研讨活络的薄膜电阻。

模型考虑了热和湿度对降级的影响,这样就可以在整个温度-湿度-时刻域内做猜测。

清晰的ln√tC 1 / T框图包含了悉数信息,使咱们可以核算文中评论的塑模/漆,以及功用层上一切相关资料的数据(活化能,湿度有关的资料特性,偏置电压加快效应等)。

老化/氧化和腐蚀之间是有差异的。通过将露出时刻规范化,代替被测参数的漂移,可以消除这些彼此对立现象之间的不一致性。

通常用实践的当时蒸汽压做为清晰的物理速率,替换相对湿度rh.在咱们的模型里,rh的作用是估量分散的实践速率。

别离找出电绝缘漆或塑模的分散特性,做为温度和湿度影响元器材参数降级的首要因素。

1.导言

在前一篇论文里现已介绍了在最高到175℃的相对温度-时刻-范围内的干热条件下怎样猜测漂移。首要发现是由阿伦尼乌斯规律推导出的随时刻改变的现象,以及进程常量Tstab.在时刻相关的阿伦尼乌斯等式根底上提出了猜测模型,可以保证器材安全和可靠地作业,估计时刻可以到达200000小时或20年以上。

关于作业在非常重要且非常恶劣环境条件下的运用,汽车行业对可靠性提出了更高的方针。除了在许多年前就已成为规范的40°C / 93 % RH测验,偏置85°C / 85 % RH测验现已成为规范认证和车用无源元件的强制要求。尤其是无源元件的彼此作用和降级机理的细节还适当含糊。在许多研讨会和发布上,元器材制作商都标明85 / 85测验对他们的专用元器材来说太困难了(例如:AEC-RW 2012:Polymer-C; AEC-RW 2008:Tantalum-C,通过168小时的85 / 85测验)。

器材契合85 / 85对长时刻运用意味着什么(如17年的产品寿数,在标定电压下可作业5000到7000小时),汽车行业对此是一头雾水。因而对无源元件猜测模型的问题和需求随之而来,尤其是电阻。已然Lawson等式仍是猜测有源器材的干流办法,有人会问,Lawson猜测模型是否也适宜电阻的湿润老化和降级呢。

许多开放式的问题促进咱们去重拾咱们现已研讨过和揭露出书的薄膜电阻的猜测办法,到目前为止,这些问题还没有适宜的模型,可以查验该怎样把偏置湿度现象考虑进来,或许做得更好一点,可以整合进来。

2.偏置湿度:老化或腐蚀效应

测验标明,因为热尤其是湿润条件的不同,过度湿润测验的效果截然不同。在湿润环境中露出1000小时后,实验效果的差异显现在图1中。

图1:实验效果的不同

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