GJB Z 299C-2006 电子设备可靠性预计手册.pdf - 第30页

35 GJ B/Z 299 C-2 006 表5.3 .1-1 半导体分立 器件的 分类 器 件 种 类 分 类 晶 体 管 双 极 型 普通：硅NPN,硅PNP,锗NPN,锗P NP 大功 率微 波 场 效 应 硅场效应 砷化镓场效应 单 结 闸 流 二 极 管 普通二极管 普通硅，普通锗 电压调整， 电压基准，电 流调整 微波二极管 硅检波，锗检波 硅混频，锗混频 变容，阶跃，隧道，体效应，PIN,崩越 光电子器件 一 般 地 ， …

100%1 / 160
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GJB/Z 299C-2006
=0.0602×10⁻⁶h
示例3:已知符合SJ 820的双稳态触发器H-sW21, 其厚膜衬底面积As=1.5cm², 内有厚膜电阻七个，硅NPN 晶
体管二只，普通硅二极管三只，云母电容器二只，使用环境为普通地面固定，该混合集成电路底座温度为85℃,计算其
工作失效率。
第一步根据5.2.3条，其预计模型为：
=EQ 而 年
第二步 查表5 .2 . 3- 1,得=2 . 5;
第三步 查表5.2.3-2,得o=0.50;
第四步 查表5.2.2-4,得x=1.0;
第五步 查表5.2.3-4,得a=1.0;
第六步 由T=85℃, 查表5.2.3-3,得ar=4.54;
第七步 根据5.2.3条，其基本失效率模型为；
福 =Ac+kNr+2pecNbc+isF
第八步 根据厚膜衬底As=1.5cm², 厚膜电阻数NRr=7, 计算(Ayc+2urNa₇) 值 ：
查表5.2.3-5,得c=0.016, 查表5.2.3-6,得gr=0.002:
所以：
Alc=1.5×0.032=0.024
gTNgr=0.002×7=0.014
第九步 计算LipcNoe的值，根据硅NPN 晶体管二只，普通硅二极管三只，云母电容二只，查表5.2.3-7得nc 分
别为0.0152,0.0087.0.0061.
所以：LipeNbc=0.0152×2+0.0087×3+0.0061×2=0.0687
第十步 该电路为厚膜电路，查表5.2.3-8,得is=0.12;
第十一步计算基本失效率：
A=Ac+λgNgr+2peNbc+isF
=0.024+0.014+0.0687+0.06
=0.1667×10⁻⁶h
第十二步计算工作失效率：
=4πEToLTj
=0.1667×2.5×0.50×1.0×4.54×1.0
=0.946×10⁻⁶%h
示例4:已知某一按
SJ 2968
总规范组织生产和管理的声表面波器件，用于一般地面固定的电信设备中，计算其工作
失效率。
第一步 查表5.2.4-2,得其质量等级为B₂ 时 ，o=1.0;
第二步 查表5.2.4-1,得一般地面固定环境条件πg=2.0;
第三步 计算工作失效率：
高 =TQE
=0.27×1.0×2.0
=0.54×10⁶%h
5.3 半导体分立器件
5.3.1 概述
半导体分立器件包括晶体管、二极管和光电子器件，其分类见表5.3.1-1.
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GJB/Z 299C-2006
表5.3.1-1半导体分立器件的分类
器 件 种 类
分 类
晶
体
管
双 极 型
普通：硅NPN,硅PNP,锗NPN,锗PNP
大功率微波
场 效 应
硅场效应
砷化镓场效应
单 结
闸 流
二
极
管
普通二极管
普通硅，普通锗
电压调整，电压基准，电流调整
微波二极管
硅检波，锗检波
硅混频，锗混频
变容，阶跃，隧道，体效应，PIN,崩越
光电子器件
一般地，晶体管和二极管的工作失效率预计模型见式(5.3. 1-1)。
p=λbTETQπATs,Tπc……………… ………(5.3.1-1)
式 中 ：
p— 工作 失效 率 ，10 ⁻⁶ / h;
—基本失效率，10⁻%h;
πE—— 环 境 系 数 ；
πQ——质量系数，其质量等级见表5.3. 1-2;
πA—— 应 用 系 数 ；
πs—— 电压应力系数；
π, ——产品性能额定值系数；
πc—— 结 构 系 数 。
表5.3.1-2晶体管及二极管的质量等级
质量等级
质量要求说明
质量要求补充说明
A
Ai
符合GJB 33A,且列入军用电子元器件合格产品目录
(QPL)的JY级产品
一
A
₂
符合GJB 33A,且列入军用电子元器件合格产品目录
(QPL)的JCT级产品
符合GJB33-1985,且列入军用电子元器
件合格产品目录(QPL)的GCT级产品
A
₃
符合GJB 33A,且列入军用电子元器件合格产品目录
(QPL)的T级产品
符合GJB33-1985,且列入军用电子元器
件合格产品目录(QPL)的GT级产品
A₄
符合GJB 33A,且列入军用电子元器件合格产品目录
(QPL)的JP级产品
符合GJB 33-1985,且列入军用电子元器
件合格产品目录(QPL)的GP级产品
按QZJ840611A“七专”技术条件组织生
产的产品
As
符合GB/T 4589.1,且经中国电子元器件质量认证委员
会认证合格的Ⅱ类产品
符合GB/T 4589.1Ⅲ类的产品
按QZJ 840611、QZJ 840612“七专”技术
条件组织生产的产品
B
B
₁
按军用标准的筛选要求进行筛选的B₂质量等级的产
品
符合GB/T 4589.1的Ⅱ类产品
按“七九O五”七专质量控制技术协议组
织生产的产品
B
₂
符合GB/T 4589.1的I类产品
符合*SJ614的产品
C
低档产品
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5.3.2 普通双极型晶体管
器件类型：硅NPN
硅 PNP
锗 NPN
锗 PNP
工作失效率预计模型见式(5.3.2-1)。
p=1bTETQTATs,π:Tc……………………… ……(5.3.2-1)
式 中 ：
——基本失效率，10⁻/h, 见表5.3.2-1～表5.3.2-4和图5.3.2-1～图5.3.2-4;
πE——环境系数，见表5.3.2-5;
πQ——质量系数，见表5.3.2-6;
πA——应用系数，见表5.3.2-7;
πs——电压应力系数，见表5.3.2-8;
π——额定功率系数，见表5.3.2-9;
πc— 结构系数，见表5.3.2-10;
表5.3.2-1 硅 NPN 晶体管基本失效率 单位为10⁻⁶ / h
T'/℃
S
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0
0.030
0.036
0.042
0.049
0.058
0.067
0.079
0.095
0.118
0.154
5.
0.031
0.038
0.044
0.052
0.061
0.071
0.084
0.102
0.128
0.171
10
0.033
0.040
0.047
0.055
0.064
0.075
0.089
0.109
0.140
0.192
15
0.036
0.042
0.049
0.058
0.067
0.079
0.095
0.118
0.154
0.218
20
0.038
0.044
0.052
0.061
0.071
0.084
0.102
0.128
0.171
0.250
25
0.040
0.047
0.055
0.064
0.075
0.089
0.109
0.140
0.192
0.291
30
0.042
0.049
0.058
0.067
0.079
0.095
0.118
0.154
0.218
35
0.044
0.052
0.061
0.071
0.084
0.102
0.128
0.171
0.250
-
40
0.047
0.055
0.064
0.075
0.089
0.109
0.140
0.192
0.291
_
45
0.049
0.058
0.067
0.079
0.095
0.118
0.154
0.218
_
50
0.052
0.061
0.071
0.084
0.102
0.128
0.171
0.250
1
_
55
0.055
0.064
0.075
0.089
0.109
0.140
0.192
0.291
1
_
60
0.058
0.067
0.079
0.095
0.118
0.154
0.218
一
-
_
65
0.061
0.071
0.084
0.102
0.128
0.171
0.250
1
_
70
0.064
0.075
0.089
0.109
0.140
0.192
0.291
_
_
75
0.067
0.079
0.095
0.118
0.154
0.218
一
-
_
_
80
0.071
0.084
0.102
0.128
0.171
0.250
-
_
_
85
0.075
0.089
0.109
0.140
0.192
0.291
-
一
_
一
90
0.079
0.095
0.118
0.154
0.218
一
一
1
一
95
0.084
0.102
0.128
0.171
0.250
-
-
_
-
100
0.089
0.109
0.140
0.192
0.291
一
-
-
-
-
105
0.095
0.118
0.154
0.218
-
1
_
1
110
0.102
0.128
0.171
0.250
-
-
1
_
_
1