非散熱試件和散熱試件

試件內(nèi)不產(chǎn)生熱量的為非散熱試件。在實驗室可以采用以下較嚴(yán)格的定義：在沒有強(qiáng)迫空氣循環(huán)的自由空氣條件和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣壓（86－106kPa）下，試驗樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定后，試驗樣品表面最熱點溫度與環(huán)境溫度之差小于5℃的試驗樣品。

若環(huán)境溫度不變時，非散熱試件的熱流方向如下：在環(huán)境溫度較高時，熱由環(huán)境大氣傳入試件；反之，熱由試件傳入周圍大氣。
熱傳輸過程將不斷進(jìn)行直至試件各部分的溫度均達(dá)到周圍大氣溫度為止。此后熱傳輸過程停止。非散熱試件的最后穩(wěn)定溫度是放置試驗樣品試驗箱的平均溫度。

試件內(nèi)有熱量產(chǎn)生為散熱試件。較嚴(yán)格的定義為在沒有強(qiáng)迫空氣循環(huán)的自由空氣條件和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣壓（86－106kPa）下，試驗樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定后，試驗樣品表面最熱點溫度與環(huán)境溫度之差大于5℃的試驗樣品。

散熱試件產(chǎn)生的熱量不斷向周圍環(huán)境大氣發(fā)散，直至試件產(chǎn)生的熱量與耗散在周圍大氣中的熱量相平衡，試件溫度達(dá)到穩(wěn)定。當(dāng)環(huán)境溫度上升或下降時，試件內(nèi)部的溫度也將隨著一同上升或下降，直至達(dá)到新的平衡。
散熱試件的最后穩(wěn)定溫度需要進(jìn)行反復(fù)測量，當(dāng)試件的溫度每變化3℃后測量其間的時間間隔，當(dāng)相鄰兩段時間間隔之比大于1.7時，認(rèn)為已達(dá)到溫度穩(wěn)定狀態(tài)。

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溫度變化條件下試件的失效模式

產(chǎn)品所使用零件、材料在溫度劇烈變化時可能發(fā)生機(jī)械故障、開裂、密封損壞、泄漏等現(xiàn)象。

溫度劇烈變化對設(shè)備的主要影響有：
a. 使部件裝配點或焊接點松動或脫落；
b. 使材料本身開裂；
c. 電子元器件性能發(fā)生變化；
d. 密封件失效造成泄漏；

高溫條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在高溫時可能發(fā)生軟化、效能降低、特性改變、潛在破壞、氧化等現(xiàn)象。

1、高溫環(huán)境對設(shè)備的主要影響有：
a. 填充物和密封條軟化或融化；
b. 潤滑劑粘度降低，揮發(fā)加快，潤滑作用減小；
c. 電子電路穩(wěn)定性下降，絕緣損壞；
d. 加速高分子材料和絕緣材料老化，包括氧化、開裂、化學(xué)反應(yīng)等；
e. 材料膨脹造成機(jī)械應(yīng)力增大或磨損增大。

2、低溫條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在低溫時可能發(fā)生龜裂、脆化、可動部卡死、特性改變等現(xiàn)象。
低溫環(huán)境對設(shè)備的主要影響有：
a. 使材料發(fā)硬變脆；
b. 潤滑劑粘度增加，流動能力降低，潤滑作用減??；
c. 電子元器件性能發(fā)生變化；
d. 水冷凝結(jié)冰；
e. 密封件失效；
f. 材料收縮造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變化。

溫度對半導(dǎo)體電子元器件的影響

溫度相關(guān)試驗是環(huán)境試驗入門，包括高溫試驗、低溫試驗、溫度變化試驗。高低溫試驗主要驗證產(chǎn)品在極值溫度條件下是否發(fā)生變形或功能影響，是否可以正常運作。
溫度變化試驗主要測試產(chǎn)品反復(fù)承受溫度極值的耐受力。

溫度是物質(zhì)內(nèi)部分子（原子，電子）運動能量（內(nèi)能）的一種外在表征形式，溫度越高表示物質(zhì)內(nèi)部分子無規(guī)則的運動越劇烈，兩物體間的溫度相差也越大，在兩物體之間的熱交換量也越多。溫度試驗是質(zhì)量與可靠性工程師經(jīng)常開展的環(huán)境試驗，本文帶大家聊聊半導(dǎo)體電子元器件可靠性測試中溫度試驗的相關(guān)知識吧。