压敏电阻加速老化寿命试验的研究
2024-01-24 15:52:23
来源：半导体器件应用网
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压敏电阻的环境性能试验，一般包括直流负载老化、交流负载老化、温湿试验、高低温循环和高温存储，直流负载老化试验最难以通过，试验时间都需要1000小时甚至更长，长期占用实验室烤箱等资源，增加了产品开发、工艺变更和出货检验的周期，降低生产效率。
在压敏电阻老化寿命试验中，当温度应力作为主要加速因素时，常使用阿列尼乌斯模型，其经验公式为：
(1)
式中t为器件老化寿命，A为常数，Ea为激活能，K为玻尔兹曼常数，T为热力学温度。经过公式(1)的变换，可以得到公式(2)：
(2)
式中τ为加速因子，L0和L1分别是期间在温度T0和T1进行老化试验的寿命，由此可得加速因子主要由器件材料本身激活能所决定。
压敏电阻老化寿命通常由压敏陶瓷片和包封材料所决定。本研究使用的高性能配方压敏陶瓷，使用耐高温硅树脂材料包封后，能在125℃高温直流负载连续5000小时不出现失效。因此，本研究使用的三种环氧树脂包封材料将决定压敏电阻的老化寿命。
在一组压敏电阻样品的老化寿命数据里，相对于平均寿命，客户更关注最小寿命，即N个压敏电阻样品在试验中最先出现失效的时间。这关系到生产商给客户承诺的产品使用寿命。
本研究通过试验计算，得出不同包封材料在125℃和150℃高温直流负载的加速因子，可以用于指导实际生产工作，缩短压敏电阻老化寿命试验的时间，极大地提高生产效率。
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