Отказ - полупроводниковый прибор
Cтраница 2
Вторая причина отказа полупроводниковых приборов связана с импульсными перенапряжениями в цепях питания, как и в первом случае приводящими к пробою р - - переходов. Полупроводниковые стабилизаторы напряжения в цепях питания практически устраняют отрицательные последствия данного явления. [16]
Третья причина отказа полупроводниковых приборов, входящих в выходной каскад радиопередатчика, определяется несогласованностью с антенно-фидерным трактом. Увеличение КСВ антенно-фидерного тракта выше определенного предела приводит к росту мощности, рассеиваемой прибором, и приложенного к нему напряжения. [17]
Четвертая причина отказа полупроводниковых приборов в радиопередатчике обусловлена чрезмерным возрастанием мощности входного сигнала. Это приводит к увеличению потребляемого тока и мощности рассеяния всеми, полупроводниковыми приборами, из-за чего они могут выйти из строя. Системы автоматического регулирования, реагирующие на изменения мощностей падающей и отраженной волн в антенно-фидерном устройстве можно использовать совместно. [18]
Существуют четыре вида отказов полупроводниковых приборов: 1) короткое замыкание между электродами; 2) пробой п-р-перехода; 3) обрыв в цепи электродов; 4) изменение электрических параметров. Это обусловлено самыми разнообразными физико-химическими процессами, происходящими в полупроводниковых кристаллах. Главный фактор, ускоряющий протекание процессов, которые приводят к выходу из строя полупроводниковых приборов, - температура: при ее увеличении от 40 до 80 С интенсивность отказов увеличивается в среднем в 10 раз. Наиболее часто отказы полупроводниковых приборов происходят из-за дефектов на поверхности кристаллической структуры, которые часто возникают из-за негерметичности корпуса, вследствие чего в прибор проникают влага и газы и воздействуют на поверхность кристалла, При этом поверхность разрушается и возникают различные нарушения и области отрицательных или положительных зарядов, вызывающих изменение концентраций носителей зарядов, особенно неприятные вблизи п-р-перехода. [19]
Ранее отмечалось, что большинство отказов полупроводниковых приборов происходит вследствие постепенного ( быстрого или медленного) изменения основных электрических параметров и выхода их за пределы установленных норм. Таким образом, в процессе испытаний необходимо измерять и контролировать величины параметров каждого прибора из партии. [20]
При наладке, настройке, ремонте и монтаже ЭИП возможны отказы полупроводниковых приборов и ИС из-за разрядов статического электричества. Практически этими разрядами могут быть пробиты или повреждены все маломощные полупроводниковые приборы и ИС: но наиболее часто происходят отказы СВЧ биполярных транзисторов и диодов и МДП полевых транзисторов. [21]
Такая оценка может быть сделана с помощью данных о величине интенсивности отказов полупроводниковых приборов. [22]
Рассмотрим основные причины катастрофических отказов при неправильной эксплуатации. До 70 % всех отказов полупроводниковых приборов обусловлено именно неправильной эксплуатацией. [23]
Перенапряжения в цепях радиоэлектронной аппаратуры обычно возникают в результате разрядов статического электричества, коммутации цепей при наличии в них индуктивных нагрузок, а также наведенных импульсов от грозовых разрядов. Эти перенапряжения при отсутствии необходимой защиты цепей могут приводить к отказам полупроводниковых приборов и в особенности - микросхем. [25]
Неправильная эксплуатация полупроводниковых приборов является одной из наиболее часто встречающихся причин отказов. По данным американской статистики, этой причиной обусловлено до 70 % всех отказов полупроводниковых приборов. [26]
Серьезной проблемой полупроводниковой электроники является изучение физических процессов на поверхности полупроводниковых кристаллов с целью разработки методов стабилизации поверхности. Результатом этих работ должны явиться методы создания надежных и стабильных полупроводниковых приборов. В то же время результаты последних исследований в области причин, приводящих к отказам полупроводниковых приборов, показывают, что причинами таких отказов могут являться не только поверхностные, но и объемные процессы. [27]
Существуют четыре вида отказов полупроводниковых приборов: 1) короткое замыкание между электродами; 2) пробой п-р-перехода; 3) обрыв в цепи электродов; 4) изменение электрических параметров. Это обусловлено самыми разнообразными физико-химическими процессами, происходящими в полупроводниковых кристаллах. Главный фактор, ускоряющий протекание процессов, которые приводят к выходу из строя полупроводниковых приборов, - температура: при ее увеличении от 40 до 80 С интенсивность отказов увеличивается в среднем в 10 раз. Наиболее часто отказы полупроводниковых приборов происходят из-за дефектов на поверхности кристаллической структуры, которые часто возникают из-за негерметичности корпуса, вследствие чего в прибор проникают влага и газы и воздействуют на поверхность кристалла, При этом поверхность разрушается и возникают различные нарушения и области отрицательных или положительных зарядов, вызывающих изменение концентраций носителей зарядов, особенно неприятные вблизи п-р-перехода. [28]
В то же время следует отметить заметное отставание теории инженерного расчета неустановившихся тепловых режимов от требований практики. Это создает определенные трудности наилучшему использованию силовых полупроводниковых приборов в импульсных схемах. Поэтому во многих случаях условия работы приборов и их тепловые режимы все еще определяются на основе интуиции, большого практического опыта инженерно-технического персонала, а также путем неоднократного макетирования и экспериментальной пооверки при различных режимах эксплуатации. Между тем подобные методы оценки условий работы полупроводниковых приборов и их тепловых режимов способны не только сдерживать пазвитие полупроводниковой техники, но в ряде случаев даже необоснованно ег дискредитировать. Как показывает статистика [71. 26], основная причина преждевременного отказа полупроводниковых приборов при эксплуатации обусловливается главным обпазом неправильным учетом их фактического теплового режима. Применение при проектиоовании более точных методов расчета фактических тепловых режимов полупроводниковых приборов может обеспечить заметное повышение эксплуатационной надежности разрабатываемых систем, оцениваемых, например, вероятностью безотказной работы в течение заданного времени. [29]
В книге излагаются краткие сведения о физических основах работы полупроводниковых приборов, рассматриваются электрические характеристики и параметры транзисторов, включая высокочастотные и импульсные параметры, а также методы их измерения. Специальная глава посвящена анализу погрешностей методов измерения и их расчету Даются понятия предельных режимов работы транзисторов и рекомендации по выбору режимов работы приборов в схемах. Приводятся методы расчета теплоотводов. Об ращается внимание на необходимость сохранения запаса прочности, имеющегося в транзисторах. Ряд разделов посвящен изложению вопросов, охватывающих не только транзисторы, но и другие классы полупроводниковых приборов: технические условия на полупроводниковые приборы, методы механических и климатических испытаний, надежности полупроводниковых приборов, методы ее количественной оценки. Приводятся сведения о видах отказов полупроводниковых приборов и зависимости их надежности от режимов и условий работы. [30]
Страницы: 1 2