请问：极限工作温度的定义

请问哪个标准有这方面的描述（芯片中心15cm），谢谢！

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顺便提醒一句，不要忽视这个85℃在实测下的含义，尽管这个85℃指的是环境温度，有些标准里面规定是距离芯片表面中心位置15cm左右位置的空气恩度，但实际上这个定义用起来有很多不实用的地方，比如对于很多小产品，各个方向的空间尺寸都不大，距离芯片中心15cm的位置可能已经在设备之外，没有实际参考价值，所以真正在做热设计和热仿真时，一般都是测壳体表面温度，然后根据结壳热阻计算到结温，再考虑实际工作结温是否符合要求（还要考虑降额）。所以倘若不想做那么细致的计算，直接参考85℃这个最高工作温度，一般安全点的方法就是测试壳温，把这个85℃当作壳温来看待就比较简单和方便，因为壳温是很容易用温度巡检仪和热阻进行测试。

批量不大（小于10K）的工业产品，永远也不能相信元器件的采购途径！谁不相信这条，都要为此损失过亿元。
高可靠性产品的生产的唯一办法，就是对所有出厂产品要进行3%左右的加速老化。
中等可靠性的，要求0.3%的老化率。

非常感谢aries和justinbk等高手的细致答复！
学到不少东西！！

主要是公司小，产品量少，但是对产品的要求算比较高(电力用测量仪器，属于工业产品)。元件的IQC无法做到，就想通过高温老化来一次性做一下最后的把关。其实我自己也觉得，在极限温度下老化，很有可能反而导致器件过早进入澡盆曲线的后半部。
对于关心的参数，其实主要是功率器件在相对高温下的稳定性，以及抗各种电冲击的能力。因为我们的仪器使用过程中，本身会发热，另外，有很多额外的电冲击加到端口上。另外，当然还是有些担心某些器件的本身质量。
可能如各位所说，基本从正规渠道获得的元器件，已经没有什么必要做所谓的老化。只要对整机进行一段时间的通电，测试没什么问题，就应该可以出厂了。

[quote]原帖由[i]aries[/i]于2009-4-3014:00发表[url=pid=47097&ptid=5936][/url]
就是说你其实是想做一个筛选
坦白说,虽然见过很多书上讲筛选
但是我从来没有见过哪个公司真正做筛选的,汗
小的见识比较少[/quote]

[color=Red[b]]”但是我从来没有见过哪个公司真正做筛选的”[/[/b]color]
顶一个！

[quote]原帖由[i]justinbk[/i]于2009-4-3021:51发表[url=pid=47159&ptid=5936][/url]

通常民用商业级（或工业级）器件（包括IC和普通的晶体管）只要是正规渠道进的货，完全没有必要做筛选，而且还费时费力，得不偿失！你所提到元器件浴盆曲线对大多数成熟批量元器件“早夭期”实际上并不存在，或者…[/quote]

这个好像我在BellcoreTR-332上有看到过,讲如果产品是成熟的产品,的确没有必要做筛选.

楼上的看来很懂啊

另外就是要用到高温老炼，一般不建议用最高使用温度进行老化，应力的选择和持续的时间选择都非常重要，这个也不好三两句说完，楼主还是看看自己究竟对改器件的什么参数或性能或工艺比较关心，再决定筛选方法和应力吧。

既然三两句讲不完,就多讲讲撒,也好让大家学习下

对元器件进行筛选，首先就要搞清楚想要筛除的缺陷是什么，而不是盲目的选用高温或其他环境应力。倘若方法不对，不仅达不到筛选的目的，白白浪费了时间和金钱，更可能出现触发新的失效模式，或者大幅降低器件有效使用寿命的结果，所以这个筛选目的很重要，不能人云亦云的认为所有缺陷都可以通通那高温工作进行筛选。
举个简单的例子，军品里面的大功率晶体管容易在芯片粘接上出现问题，这个时候首要检查的就是粘接质量，但通常使用比较多的方法就是CSAM筛选（这是一种无损检测），可以筛除绝大部分芯片粘接问题都可以判断出来。
再比如对于某些空封器件的密封性能测试，可以通过检漏这种无损检测方法。
以上只是举例筛选方式的选择很重要。
另外就是要用到高温老炼，一般不建议用最高使用温度进行老化，应力的选择和持续的时间选择都非常重要，这个也不好三两句说完，楼主还是看看自己究竟对改器件的什么参数或性能或工艺比较关心，再决定筛选方法和应力吧。

[quote]原帖由[i]bradley[/i]于2009-4-3011:41发表[url=pid=47070&ptid=5936][/url]

我做加速老化的目的，其实是想渡过澡盆曲线的第一段，筛选一下，让某些存在可靠性隐患的器件早点暴露出问题。这种目的是不是不应该做这种极限温度下的老化呢？
因为我们每批的产品数量比较少，所以想尽量提高…[/quote]

通常民用商业级（或工业级）器件（包括IC和普通的晶体管）只要是正规渠道进的货，完全没有必要做筛选，而且还费时费力，得不偿失！你所提到元器件浴盆曲线对大多数成熟批量元器件“早夭期”实际上并不存在，或者准确点讲根据我的经验，目前这类商用器件因为其制程工艺已经成熟，其早期是效率已经降低到很低的水准，或者说已经和随即失效阶段的失效率很接近，完全可以接受，这类元器件不需要做筛选，直接拿来使用。因此实际上民用产品极少做筛选。只有军级或航天级才会广泛的开展筛选。

[[i]本帖最后由justinbk于2009-4-3021:52编辑[/i]]

恩,我从来没有做过筛选,也没见谁出来讲过自己做的筛选,虽然讲筛选的书一堆一堆的
讲讲我自己的看法吧
我觉得筛选最需要顾忌两个问题
1.筛选是否到位,是否把具有潜在缺陷的产品筛选出来
2,筛选是否过应力以至于影响到产品的实际使用寿命.

至于你讲的极限温度下来筛选(以结温为标准,所以结温的准确测量非常重要).
我觉得值得试试,因为如果温度一旦高过结温很多,很可能会引入新的失效模式,而且在实际使用的过程中,结温往往距离spec规定的极限温度还有一定的差距.所以我觉得可以试着用极限温度来做筛选

至于看是否过应力,我觉得可以参考Hass的那个方法来评判.

btw,仅仅是想法哈,不是基于俺的实际经验

[quote]原帖由[i]aries[/i]于2009-4-3014:00发表[url=pid=47097&ptid=5936][/url]
就是说你其实是想做一个筛选
坦白说,虽然见过很多书上讲筛选
但是我从来没有见过哪个公司真正做筛选的,汗
小的见识比较少[/quote]

对，其实目的是筛选
然后就是考虑用极限温度下老化的方式，适合不适合来做这种筛选

就是说你其实是想做一个筛选
坦白说,虽然见过很多书上讲筛选
但是我从来没有见过哪个公司真正做筛选的,汗
小的见识比较少

[quote]原帖由[i]justinbk[/i]于2009-4-2816:02发表[url=pid=46836&ptid=5936][/url]
一般对于一个成熟工艺的器件（我这里主要指IC类），寿命一般很长，远比设备产品的使用寿命长很多，我们一般认为，正常情况下（通常指常温，二三十度的样子，没有异常电骚扰等）的集成电路使用寿命是可以不需要考虑的…[/quote]

我做加速老化的目的，其实是想渡过澡盆曲线的第一段，筛选一下，让某些存在可靠性隐患的器件早点暴露出问题。这种目的是不是不应该做这种极限温度下的老化呢？
因为我们每批的产品数量比较少，所以想尽量提高加速的倍数，缩短老化时间，所以才会想到在极限温度下进行老化。

我们做的是工业产品，经常会在相对高温的情况下工作（内部有功率器件，自身发热），可能内部会达到50度以上。

大概的意思已经明白了，非常感谢！！

对，我想知道的是，定义这个极限温度，比如85度，是依据什么来得到的
是不是这个温度下，失效率会达到某个值，比如10%之类的

[quote]原帖由[i]murenlijun[/i]于2009-4-2913:49发表[url=pid=46961&ptid=5936][/url]
分工作极限和失效极限吧？[/quote]

不知道你说的是不是halt/hass中的那个极限
那里的那个极限和这位兄台讲的极限是不一样的

楼主说的极限是spec规定的使用温度范围….

[quote]原帖由[i]murenlijun[/i]于2009-4-2913:49发表[url=pid=46961&ptid=5936][/url]
分工作极限和失效极限吧？[/quote]

我想你指的应该是工作极限和破坏极限。

分工作极限和失效极限吧？

[quote]原帖由[i]feng841210[/i]于2009-4-2714:54发表[url=pid=46734&ptid=5936][/url]
因为该MOS的热阻比标称值大得多，按器件datasheet的额定功率，器件的沟道温度肯定会超出175℃[/quote]

一般datasheet上标的都是最大热阻，根据我的经验这个值确实比一般实际测量值要大，不过有些也标了典型值，通常按照典型值就够了，因为MOS管在具体使用的时候肯定是要做降额设计的，所以这样综合一来，器件还是工作在安全区，不会有烧毁问题。但你若是要做研究，那我建议你可以专门的去测量一下器件的热阻和实际功率，甚至沟道电阻等等，那都是有必要了，就看你的目的是什么。

[quote]原帖由[i]feng841210[/i]于2009-4-2714:52发表[url=pid=46732&ptid=5936][/url]
我想给MOS管施加直流满功率，又不想加附加散热条件，使其结温接近极限温度(175℃)，怎样才能实现呢
把直流改为具有一定占空比的脉冲，行不[/quote]

我不知道你这么做的目的是什么，但是器件的极限结温是很难掌控的，因为要达到这个最高结温首先遇到的难题就是测量的问题？你如何测试得到器件内部的最高结温呢？热红外显微镜可以实现，但也有一个精度和误差问题。这个设备我不知道有多少实验室配备了，我想应该不会太多吧。
解决了测量温度的问题然后直接要面对的就是功率控制和散热控制的问题，MOS管加热非常容易，加上负载就ok了，但是要把结温控制得起到好处，不仅要设计一个能够自动检测温度和功率的设备，还有能够自动调节MOS散热的装置，否则你一旦加上电，电流太大，功率控制不了，一下子超过最好结温，管子很快就会烧掉，这种情况是非常常见的，特别是在开机瞬间。所以，你所设想的装置在我看来想要实现绝非易事。
即使使用脉宽调制来控制功率同样会面对温度测量、功率控制、散热控制三者的调谐问题，三者协调好了，才能达到你的设想。
即使你不考虑散热问题简化试验，仅仅依靠温度测试和功率控制，因为MOS管的功率通常都比较大，你想要的温度又是在最高结温附近，若没有设计好相应的保护装置，也极容易导致MOS因为功率过高而烧毁。

一般对于一个成熟工艺的器件（我这里主要指IC类），寿命一般很长，远比设备产品的使用寿命长很多，我们一般认为，正常情况下（通常指常温，二三十度的样子，没有异常电骚扰等）的集成电路使用寿命是可以不需要考虑的，因为在绝大部分电子设备中，IC的寿命是器件中可靠度最高，寿命最长的。我这里说那么多，就是强调一点，一般民用的通用成熟IC寿命会长到你难以想象，保守点说工作几十年是不会有问题的。所以，即使你做加速试验，加速系数做到常温的64倍，也可以工作很久，当然，这里必须明白做过这种加速老化试验的IC是不能再使用到产品上正常使用的，因为其寿命已经大大缩短，具体缩短多少看试验时间长短而定。
但就像我前面提到的，只要你的工作温度在规定的范围之内（比如85℃壳温，我前面提到，这个温度其实厂家已经做过降额，有些是90%，有些是80%，不同器件不一样），器件的有效寿命还是会比较长，我想比我们一般的民用设备寿命都要长，因此不需要担心。但若工作在真正的极限温度下（最高结温，比如125℃或150℃），那么器件的有效寿命会大大缩短，可能会出现比产品期望寿命短的情况，这种情况我们在设计的时候是肯定、必须避免的！
不知道上面已经说清楚了没有，没关系，没说清楚我再解释。

因为该MOS的热阻比标称值大得多，按器件datasheet的额定功率，器件的沟道温度肯定会超出175℃

我想给MOS管施加直流满功率，又不想加附加散热条件，使其结温接近极限温度(175℃)，怎样才能实现呢
把直流改为具有一定占空比的脉冲，行不

谢谢justinbk朋友如此细致的回答！

其实我问这个问题的原因，是需要做高温加速老化试验。因为器件都有一个工作环境温度的限定，比如-40到85度，那么，做高温加速的时候，让它工作在最高温度下其实也是可以的，而且粗略估计的话，可以达到2^[(85-25)/10]=64倍加速。以前担心在接近极限温度下，没法进行加速老化试验，因为这个值或者超出这个值，厂家都没有给出可能的失效率情况，但是是否是一种失效率突增的情况。
不知道这种理解对不对？谢谢！

[quote]原帖由[i]cwz1978[/i]于2009-4-2417:38发表[url=pid=46522&ptid=5936][/url]
这回就明白了。
谢谢楼上的高人:victory:[/quote]
顺便提醒一句，不要忽视这个85℃在实测下的含义，尽管这个85℃指的是环境温度，有些标准里面规定是距离芯片表面中心位置15cm左右位置的空气恩度，但实际上这个定义用起来有很多不实用的地方，比如对于很多小产品，各个方向的空间尺寸都不大，距离芯片中心15cm的位置可能已经在设备之外，没有实际参考价值，所以真正在做热设计和热仿真时，一般都是测壳体表面温度，然后根据结壳热阻计算到结温，再考虑实际工作结温是否符合要求（还要考虑降额）。所以倘若不想做那么细致的计算，直接参考85℃这个最高工作温度，一般安全点的方法就是测试壳温，把这个85℃当作壳温来看待就比较简单和方便，因为壳温是很容易用温度巡检仪和热阻进行测试。

这回就明白了。
谢谢楼上的高人:victory:

[quote]原帖由[i]cwz1978[/i]于2009-4-2415:43发表[url=pid=46502&ptid=5936][/url]
看了半天没明白。
极限温度到底是如何确认的？
还有就是CPU工作时，非常靠近极限温度。这是正常现象吗？[/quote]
再简单罗嗦两句。通常IC给的比如-40~85℃是工作环境温度，并非极限温度。极限温度通常以最大结温表示（maximumjunctionoperatingtemperature），但这个需要计算，涉及到器件的实际功耗、结壳热阻，壳到环境热阻。最高结温通常是125℃居多，也有150℃的。这个极值温度由半导体材料本身决定，这个和半导体器件工作的原理有关，具体的不是一两句说的情况呵呵。给的85℃最高工作温度也是根据一般的使用环境和功耗计算出来的，较严谨的做法通常是要如前面所说具体计算到实际工作结温，按照降额系数，根据最高工作结温进行降额。通常你是无法直接测试到极限温度（结温），因为这个是在芯片内部（die）中心的温度，要特殊仪器才能检测到，我相信你说指的极限温度其实就是指最高环境温度，这个最高环境温度根据我的了解通常厂家是已经做了80%左右的降额的。一般只要不超过这个温度不会有什么问题。

看了半天没明白。
极限温度到底是如何确认的？
还有就是CPU工作时，非常靠近极限温度。这是正常现象吗？

如果要求不高的话，可以简单的根据10℃法则进行MTBF或失效率的换算。简单的讲就是在室温以上的工作环境（一般是25℃或20℃），温度每上升10℃，MTBF降低一半，失效率提高一倍，反之就是温度降低10℃，MTBF提高一倍，失效率降低到之前的50%。
激活能这个需要试验得出，过程比较耗时费力，通常不需要用到。

那就还要请教一下，利用阿伦尼乌斯公式换算的话，激活能这个量可以用什么方式得到呢？
比如MOSFET，集成电路等

想尝试用这个公式，就是不知道怎么找到激活能

楼上说的不错！
对于很多元器件，那个温度值是指器件内部的温度．
工作温度和极限温度也是有区别的．

元器件的最高工作温度是由其设计、材料和工艺共同决定的。比如对于一般的有源器件IC等，所采用何种工艺、何种封装对工作温度的影响很大。极限工作温度只保证器件的功能和参数，但不保证失效率，关于失效率的问题可以参考常温下的MTBF和阿伦尼乌斯公式换算出来。换句话说，极限温度下工作（一般指高温），器件的寿命会大大缩短，失效率也会上升很多。