第一篇：關于電子元器件儲存期限的調研報告

關于電子元器件儲存期限的調研報告

在積壓物資處理過程中，我們發現有較多的電子元器件因過期而報廢。查閱集團《倉儲管理制度》第4.3.4規定：電子元器件保質期一年，如庫存時間超期，則一律報廢處理。經對117庫、212庫現存的電子元器件進行分析，查閱相關論文，咨詢權威專家教授，并對供應商技術負責人、電子元器件市場進行了調研，具體情況如下：

一、查閱權威論文

1、信息產業部電子第五研究所可靠性研究分析中心、電子元器 件可靠性物理及其應用技術國家級重點實驗室工程師楊丹女士的論文《電子元器件的貯存可靠性及評價技術》（詳見附件一），得到信息如下：

? “影響元器件貯存壽命的主要因素是元器件本身包含的各種 缺陷，凡含有缺陷的元器件都不能滿足系統長期貯存的要求，無缺陷或缺陷少的元器件，只要正確使用，就能滿足系統十幾甚至是二十年的長期貯存要求”。

? “美國桑迪亞國家實驗室（SNL）的專項研究證實了這一點 [5]。他們收集了美國國防部（DOD）的部分“高可靠”微電子器件（如 MOSLSI、雙極型 SSI）在非工作狀態下的大量貯存數據，貯存年份主要在 8～10年之間，甚至 20年以上。數據分析表明，非工作狀態下元器件的貯存失效并非單純地呈指數分布規律，其失效在較大程度上由設計、制造和生產過程的質量監控造成的缺陷所引起。基于這些貯存試驗數據，對 MIL-HDBK-217中的預計模型進行了修正，新模型充分考慮到制造過程中引入的工藝和結構缺陷對貯存可靠性的影響，模型對比如圖 1所示。分析認為預計手冊 [6]低估了微電子器件的短期貯存（不高于 5年）可靠性，而高估了長期貯存（高于 20年）的可靠性”。

? “楊家鏗.電子元器件長期貯存可靠性分析 [A].第九屆全 國可靠性物理學術討論會論文集[C].廣州：信息產部電子第五研究。

我們曾對近萬只元器件在北京室內的貯存數據進行分析，確定貯存失效率隨時間的變化規律、失效模式和影響貯存可靠性的主要因素，進而結合廣州、廣元、桂林等地的長期貯存試驗結果，估算出國產一般半導體器件的貯存壽命（允許管腿沾錫處理的情況）可達14年或以上”。

2、機電部第四十研究所黃秀銘的論文《論現行IEC密封電子元器件密封性標準的合理性》（詳見附件二），得到信息如下：

“Ⅲ級標準為最低級的密封性標準，可用于一般商用的密封電子元器件。這類元器件內部無電接觸零件（如觸頭、插腳等），也無需充有保護氣體。常用于腔體小于0.1cm3的半導體，一般儲存壽命（在正常環境中）可達數年以上”。

二、供應商、電子元器件市場調查

電子元器件供應商與電子市場商家均反饋，無法確定電子元器件具體的儲存期限，只要儲存環境達到要求（溫度：-10℃～40℃，相對濕度：10%～80%），可存放幾年到幾十年不等。附件三：《關于對電子元器件供應商、電子市場的調研報告》

三、咨詢權威專家教授

1、黃洪鐘，電子科技大學機械電子工程學院院長，博士，教授，博士生導師，2011年質量、可靠性、風險、維修性、安全性國際學術會議（ICQR2MSE 2011，EI收錄）大會主席。

經咨詢，其答復：電子元器件沒有保質期一說，一般電子元器件，如電容，只要表面包裝沒損壞，也是可以用的。

2、許軍，裝甲兵工程學院控制工程系，教授，研究方向：電路故障。

經咨詢，其答復：電子元器件在一般情況下，可存放3-5年。

3、費慶宇，高級工程師，理學碩士，“電子產品可靠性與環境試驗”雜志編委，長期從事半導體器件的可靠性、失效機理和失效分析技術研究?！癡LSI失效分析與可靠性評價技術”課題第一完成人，該課題榮獲2006年度“國防科技二等獎”。

經咨詢，其答復：電子元器件在一般情況下，可存放3-5年。

四、調研結論

1、查閱權威論文的結論

無缺陷或缺陷少的電子元器件，在一定的環境下，能儲存幾年甚至十幾年。

2、對供應商、電子元器件市場調研的結論

只要儲存環境達到要求（溫度：-10℃～40℃，相對濕度：10%～80%），可存放幾年到幾十年不等。

3、咨詢權威專家教授的結論

電子元器件在一般情況下，可存放3-5年。

五、建議

綜上，建議在儲存環境達到要求的前提下，將電子元器件在我司的儲存期限由1年延長至3年，并修改集團《倉儲管理制度》，以避免過早報廢造成損失。

第二篇：常用電子元器件簡介

常用電子元器件簡介

電阻器

△作用：電阻器在電路中主要起分壓，流限，分流，負載等作用，基本單位是歐姆(Ω),常用單位還有千歐(k), 兆歐(M)。

△類別：按照制造電阻所用的材料劃分,有金屬膜電阻,金屬膜氧化電阻,繞線電阻,精密合金電阻,玻璃釉電阻等。

△系列值：電阻是按系列值生產的,國際上通常采用E24系列。

△表示法：有文字和色環兩種表示方法，文字表示是將電阻的參數直接標在電阻體上，色環標稱是近幾年來因適應電子自動化裝配而廣泛采用的。

△功率：額定功率指允許在電阻器上長期負載得最大功率,額定功率及符號如圖(小功率電阻一般不標注)。在使用中選用電阻的額定功率應大于其實際功率的1.5~2倍,以留有余量.△可變電阻：又稱電位器,用于可變衰減,分壓調節等場合.△敏感電阻：常有熱敏、壓敏、光敏、磁敏等,它是非線性元件,能將其他物理量轉化為電量,常用于自動控制電路的檢測元件.電感器:

△電感器是一種儲存磁場能的元件,可用于濾波、振蕩、耦合、磁電轉換、阻抗匹配、高壓發生等場合。基本單位是亨利H,常用單位有毫亨(mH)、微亨(μH)。

△電感器有自感、互感之分：自感包括高頻阻流圈、低頻阻流圈、例如日光燈鎮流器?；ジ邪娫醋儔浩?、各種信號傳輸變壓器等。

電容器:

△作用：電容器是儲存電場能的元件。在電路中起耦合、濾波、振蕩、隔直、旁路等作用?；締挝皇欠ɡ璅,常用單位有微法μF、皮法pF。

△類別：按所用電介質可分為三類：有機介質電容器包括紙介電容、金屬化紙介電容、有機薄膜電容、滌綸電容。無機介質電容器包括瓷介電容、獨石電容、云母電容。電解電容器包括鋁電解、鉭電解、鈮電解電容器等。氣體介質電容器如空氣電容器。

△系列值：電容器的系列值依所有材料而論。對于無機介質及高頻有機薄膜電容器，其容量系列值同電阻一樣，采用E24系列。有機介質低頻有機薄膜。

△表示法：有文字表示和三位數碼表示。文字表示是直接將參數標在電容體上。

△耐壓：是指規定工作溫度范圍內電容器兩端長時間承受最大直流電壓,其數值有6.3V、10V、16V、25V、40V、63V、100V、160V、250V、300V、450V、630V、1000V。使用中,額定耐壓值應大于實際承受電壓值的1.5~2倍。以防電容被擊穿。

△可變電容：指通過改變兩極間相對位置來改變容量的電容.常用在接收機的調諧回路中選臺或振蕩回路中改變頻率,有單聯、雙聯兩種。

△微調電容：也稱半可變電容，有瓷介微調和拉線電容兩種。

晶體管：

☆二極管

△作用：二極管具有單向導電性，由一個PN組成。在電路中起檢波、開關、穩壓、整流、隔離、鉗位等作用。

△類別：可分為普通、穩壓、整流、變容、開關、發光二極管等各種類別。

△參數：最大反向工作電壓：二極管所能承受的最大反向電壓。最大允許電流：在長期正常工作條件下允許通過的最大正向電流值。

☆三極管:

△作用：三級管具有兩個PN 結,能以小的ΔIb 引起大的ΔIc,因此具有放大作用,屬于電流控制器件，而場效應管則是電壓控制器件。

△類別: 頻率分可分為高頻管、低頻管；按功率分有小、中、大功率管；按材料分分為硅管、鍺管等。場效應管按結構差異，可分為結型場效應管和絕緣柵型場效應管?！鲄担喝壒艿闹饕獏涤须娏鞣糯蟊稊郸拢娂壸畲笤试S電流IcM,最大功耗PcM,截止頻率fT , CE極的擊穿電壓BVceo等。

△場效應管的主要參數與三級管大致相同。

☆可控硅：

作用：用低電壓去控制大功率電路的一種無觸點的半導體器件，常用在可控整流、交流調壓、無觸點開關等控制器中。

△類別：有雙向、單向可控硅。

△參數：有最小開啟電壓、最小保持電流，最大允許通過電流。

集成電路:

△集成電路指在半導體制造工藝的基礎上,采用光刻等工藝,把整個電路中的元器件制作在一塊硅基片上，構成特定的電子電路。英文縮寫成IC。

△按工藝分,有薄膜IC、厚膜IC、半導體IC、和混合IC。

△按功能分,有模擬IC、數字IC、接口IC和特殊IC。還可分為通用和專用,模擬IC如運算放大器、模擬乘法器、集成穩壓器、功率IC等。數字IC目前使用最多的是TTL型和COMS型,另外還有微處理器類如單片機(MCU),數字信號處理器(DSP)等。接口IC又可分為外圍驅動器、電平轉換器、顯示驅動器、A/D和D/A轉換器。

△按用途分可分為專用IC。專用IC針對性很強,又可分為集成化傳感器、專用通信IC、消費類電路。

△按有源器件類型分：可分為雙極型，單極型,雙極-單極混合型。

△按規模分可分為：小規模集成電路(SSI)，集成度為1~12門/片。

中規模(MSI)：集成度13~99門/片。

大規模(LSI)：集成度100~1000門/片。

超大規模(VLSI):集成度大于1000門/片。

電聲器件:

常見的電聲器件有揚聲器、拾音器、耳機、話筒、壓電陶瓷片(蜂鳴器)、錄音機用磁頭、放像機用磁鼓。電表用電磁或磁電式表頭。

光電器件:

△作用：光電器件的主要功能是完成光能與電能的轉換。通常包括光電耦合器、半導體光敏器件、半導體發光器件、數碼和圖像顯示器件。

△光耦具有體積小、壽命長、無觸點、抗干擾性強等優點.常用于隔離線路、開關電路、數模轉換、邏輯電路、長線傳輸、過流保護、高壓控制、電平匹配等。常見類型有晶體管型、高靈度達林頓晶體管型、光可控硅型。

△半導體光敏器件有光敏二極管、光敏三極管、硅光電池等。光敏二極管電流線性好、響應速度快。光敏三極管把光敏二極管和普通三極管直接制在一起,自身具有放大作用。硅光電池能把太陽能轉化為電能。

△半導體發光器件主要有發光二極管(LED)、紅外發射接收二極管、電平指示發光二極管。光電激光LED的壽命長、功耗小、驅動電壓低、響應速度快。通常有紅黃綠藍等顏色。光電激光器是一種新興器件,主要用在激光唱機(CD機),激光視盤機(VCD機),激光光盤存儲設備(如光盤驅動器)等。

△數碼和圖像顯示器件有熒光數碼管,LEDT段式數碼管,LED點陣,LED顯示器等。熒光數碼管體積大、驅動電壓高、現已基本淘汰。LEDT段式數碼管體積小、驅動電壓低、廣泛應用于數字化儀表、計算機終端做數字顯示。

LED 接點陣一般將發光二極管做成8x8點陣,用來顯示圖像。有單色、雙色、三色等。廣泛應用于廣場、車站、體育場等大型顯示屏。

LCD顯示器是利用液晶的特殊物理性質和光電效應制成的。耗電低但本身不發光,屬于被動顯示器件,需外光源照明。廣泛應用于手機、傳呼機、筆記本電腦等便攜電子產品。開關件、插接件:

開關件在電路中用于換接電路.常用的有波段開關、鈕子開關、按鈕開關、微動開關、按鍵開關、凸輪開關如繼電器等。插接件在電路中可實現簡便連接，常用的有:Q9型插頭座、香蕉插頭座、針孔式插頭座、耳機,電源用插頭座、接線板、面包板等。

電子管:

電子管為真空器件。是在抽成真空的玻璃體中裝入電極做成的，多見于早期電子設備中,現

已基本淘汰.但在一些音響發燒友的膽管功放中還能見到它。有二極管、三極管雙二極管、雙三極管、五極管、七極管等多種形式。

濾波器:

濾波器是指對頻率有一定選擇作用的二端網絡或四端網絡。常見的有陶瓷濾波器、晶體濾波器、聲表面濾波器等。

熔斷器:

熔斷器:又稱保險器.主要有插入式熔斷器、保險絲管、快速保險器、自動可恢復保險絲等。

第三篇：電子元器件采購網介紹

電子元器件采購網介紹

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網站使命:電子元器件行業產品做到最全,為更多的企業提供更全面的服務.

第四篇：電子元器件失效分析

電子元器件失效分析

1.失效分析的目的和意義

電子元件失效分折的目的是借助各種測試分析技術和分析程序確認電子元器件的失效現象.分辨其失效模式和失效機理.確定其最終的失效原因，提出改進設計和制造工藝的建議。防止失效的重復出現，提高元器件可靠性。失效分折是產品可靠性工程的一個重要組成部分，失效分析廣泛應用于確定研制生產過程中產生問題的原因，鑒別測試過程中與可靠性相關的失效，確認使用過程中的現場失效機理。

在電子元器件的研制階段。失效分折可糾正設計和研制中的錯誤，縮短研制周期；在電子器件的生產，測試和試用階段，失效分析可找出電子元器件的失效原因和引起電子元件失效的責任方。根據失效分析結果。元器件生產廠改進器件的設計和生產工藝。元器件使用方改進電路板設汁。改進元器件和整機的測試，試驗條件及程序，甚至以此更換不合格的元器件供貨商。因而，失效分析對加快電子元器件的研制速度.提高器件和整機的成品率和可靠性有重要意義。

失效分折對元器件的生產和使用都有重要的意義.如圖所列。

元器件的失效可能發生在其生命周期的各個階段.發生在產品研制階段，生產階段到使用階段的各個環節，通過分析工藝廢次品，早期失效，實驗失效及現場失效的失效產品明確失效模式、分折失效機理，最終找出失效原因，因此元器件的使用方在元器件的選擇、整機計劃等方面，元器件生產方在產品的可靠性方案設計過程，都必須參考失效分折的結果。通過失效分折，可鑒別失效模式，弄清失效機理，提出改進措施，并反饋到使用、生產中，將提高元器件和設備的可靠性。

2.失效分析的基本內容

對電子元器件失效機理，原因的診斷過程叫失效分析。進行失效分析往往需要進行電測量并采用先進的物理、冶金及化學的分析手段。失效分析的任務是確定失效模式和失效機理.提出糾正措 施，防止這種失效模式和失效機理的重復出現。因此，失效分析的主要內容包括：明確分析對象。確定失效模式，判斷失效原因，研究失效機理，提出預防措施（包括設計改進)。

2.1 明確分析對象

失效分析首先是要明確分析對象及失效發生的背景。失效分析人員應該了解失效發生時的狀況.確定在設計，生產，檢測，儲存，傳送或使用哪個階段發生的失效，如有可能，要知道失效發生時的現象以及失效發生前后的操作過程。在條件許可的情況下.盡可能的復現失效。

2.2 確定失效模式

失效的表面現象或失效的表現形式就是失效模式。失效模式的確定通賞采用兩種方法，即電學測試和顯微鏡現察。根據測試、觀察到的現象與效應進行初步分析，確定出現這些現象的可能原因，或者與失效樣品的哪一部分有關；同時通過立體顯微鏡檢查，觀察失效樣品的外觀標志是否完整，是否存在機械損傷，是否有腐蝕痕跡等；通過電特性試，判斷其電參數是否與原始數據相符.分析失效現象可能與失效樣品中的哪一部分有關；利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡等設備觀察失效部位的形狀，大小，位置，顏色，機械和物理結構，物理特性等，準確的描述失效特征模式。

失效模式可以定位到電（如直流特性、漏電）或物理（如裂紋、侵蝕）失效特征，根據失效發生時的條件（如老化、靜電放電、環境），結合先驗知識，區分失效位置.減少診斷失效機理要求的工作量。

2.3 判斷失效原因

根據失效模式，失效元器件的材料性質、制造工藝理論和經驗，結合觀察到的相應失效部位的形狀、大小、位置、顏色以及化學組成、物理結構、物理特性等因素，參照失效發生的階段、失效發生時的應力條件和環境條件，提出可能的導致失效的原因。失效可能由一系列的原因造成，如設計缺陷，材料質量問題，制造過程問題、運輸或儲藏條件不當，在操作時的過載等，而大多數的失效包括一系列串行發生的事件。對一個復雜的失效，需要根據失效元器件和失效模式列出所有可能導致失效的原因，確定正確的分析次序，并且指出哪里需要附加的數據來支撐某個潛在性因素。失效分析時根據不同的可能性，逐個分折，最終發現問題的根源。

2.4 研究失效機理

對于失效機理的研究是非常重要的，需要更多的技術支撐。

在確定失效機理時，需要選用有關的分析、試驗和觀測設備對失效樣品進行仔細分析，驗證失效原因的判斷是否屬實，并且能把整個失效的順序與原始的癥狀對照起來，有時需要用合格的同種元器件進行類似的破壞實驗，觀察是否產生相似的失效現象。通過反復驗證，確定真實的失效原因，以電子元器件失效機理的相關理論為指導。對失效模式、失效原因進行理論推理，并結合材枓性質、有關設 計和工藝理論及經驗，提出在可能的失效條件下導致該失效模式產生的內在原因或具體物理化學過程。如存可能, 更應以分子、原了學觀點加以闡明或解釋。

2.5提出預防措施及設計改進方法

根據分析判斷。提出消除產生失效的辦法和建議，及時地反饋到設計、工藝、使用單位等各個方面，以便控制乃至完全消除失效的主要失效模式的出現。失效分析要求

隨著科技水平的發展和工藝的進歩.電子產品越來越微型化、復雜化和系統化，而其功能卻越來越強大，集成度越來越高，體積越來越小。隨著科技的發展各種新材料、新器件也不斷出現，對失效分析的要求也越來越高；用于失效分析的新技術，新方法和新設備也越來越多。但在實際的失效分析過程中，遇到的樣品多種多樣，失效情況也各不相同。因此，根據失效分析的目的與實際，選擇合適的分析技術與方法，從大到小，從外到內，從非破壞到破壞，從定性到定量，使失效分析迅速、準確、可靠。

電子元器件失效分析的就是要做到模式準確、原因明確、機理清楚、措施得力、模擬再現、舉一反三。

3.1 模式準確

如前所述，失效模式是指失效的外在直觀失效表現形式和過程規律，通常指測試或觀察到的失效現象、失效形式。如開路、短路、參數漂移、功能失效等。模式準確，就是要將失效的性質和類型判斷準確。

失效模式的判斷應首先從失效環境的分析入手，細心收集失效現場數據。失效現場數據反映了失效的外部環境，對確定失效的責任方有重要意義。有些看來與現場無直接關系的東西可能是決定性的。例如,失效現場數據表明，工作人操作無誤，供電系統正常，而整機上的器件出現了早期失效，說明元器件生產廠應對元器件失效負責，應負責整改，排除工藝缺陷，提高產品可靠性。

收集失效現場數據主要包括：失效壞境、失效應力、失效發生期、失效現象及過程和失效樣品在失效前后的電測量結果。

失效環境包括：溫度、濕度、電源環境，元器件在電路圖上的位置、作用，工作條件和偏置狀況。失效應力包括：電應力、溫度應力、機械應力、氣候應力和輻射應力。如樣品經可靠性試驗而失效，需了解樣品經受實驗的應力種類和時間

失效發生期包括：失效樣品的經歷、失效時間、失效發生的階段，如研制、生產、測試、試驗、儲存、使用等。

3.2

原因明確

失效原因的判斷通常是整個失效分析的核心和關鍵，對于確'定失效機理，提出預防措施具有總要的意義。

失效原因通常是指造成電子元器件失效的直接關鍵性因素，其判斷建立在失效模式判斷的基礎上。通過失效原因的分析判斷，確定造成失效的直接關鍵因素處于設汁、材料、制造工藝、使用及環境的哪―環節。

失效現場數據為確定電子元器件的失效原因提供了重要線索。失效可分為早期失效、隨機尖效和磨損失效。而早期失效主要由工藝缺陷、原材料缺陷、篩選不充分引起。隨機失效主要由整機開關時的浪涌電流、靜電放電、過電損傷引起。磨損失效主要由電子元器件自然老化引起。根據失效發生期，可估計失效原因，加快失效分析的進度。此外，根據元器件失效前或失效時所受的應力種類和強度，也可大致推測失效的原因，加快失效分析的進程。如表：

然而失效原因的確定是相當復雜的,其復雜性表現為失效原因具有的一些特點。如原因的必要性、多樣性、相關性、可變性和偶然性，需要綜合多方面情況及元器件特點進行。

3.3 機理清楚

失效機理是指失效的物理、化學變化過程。微觀過程可以追溯到原子、分子尺度和結構的變化，但與此相對的是它遲早也要表現出一系列宏現（外在的）性能，性質變化，如疲勞、腐蝕和過應力等。失效機理是對失效的內在本質、必然性和規律性的研究，是人們對失效內在本質認識的理論提高和升華。

失效原因通?？梢苑譃閮纫蚝屯庖騼煞N.失效機理就是失效的內因。它是導致電子元器件發生失效的物理、化字或機械損傷過程。失效機理研是失效的深層次內因或內在本質.即釀成失效的必然性和規律性的研究。要清楚地判斷元器件失效機理就必須對其失效機理有所了解和掌握。如在集成電路中金屬化互連系統可能存在著電遷移和應力遷移失效，這兩種失效的物理機制是不同的，產生的應力條件也是不同的。對于失效機理的研究和判斷需要可靠性物理方面的專業知識。

3.4 措施得力，模擬再現，舉一反三

措施得力，模擬再現，舉一反三是建立在前面對失效模式、失效原因和失效機理深入分折和準確把握的基礎上。當然制定預防措施也應考慮長遠的手段和產品使用問題。以及工程上的可行性、經濟性等方面。模擬再現則要分折模擬的可能性和必要性，同時，隨著計算機技術的高速發展，計算機模擬仿真也成為模擬再現的一個重要手段。

失效分析是一個復雜的、綜合性的過程.它不僅僅只是失效分析工程師的工作.而且需要設計工程師、制造工程師、使用工程師的密切配合。只有在各個方面的團結協作下，才能找到產品失效的真實原因，準確判斷其失效機理，揭示引起產品失效的過程，起到改進產品設計，提高產品固有可靠性和使用可靠性目的。

另外，為了得到一個成功的失效分析結果，避免犯一些常見的錯誤，所有可能涉及失效現象處理的人，都應該具備—些處理故障現象的基本知識。

1.保護實物證據 2.避免過多的加電測試

3.保證失效元器件在到達失效分析工程師之前不再受到損傷 4.制定失效分析方案 5.確定失效現象 6.失效分析的基本

失效分析應遵循先光學后電學、先面后點、先靜態后動態、先非破壞后破壞、先一般后特殊、先公用后專用、先簡單后復雜、先主要后次要的基本原則，反復測試、認真比較。同時結合電子元器件結構、工藝特點進行分析，避免產生錯判、誤判。主要失效模式及其分布

電子元器件的種類很多，相應的失效模式和失效機理也很多。總體來說，電子元器件的失效主要是在產品的制造，試驗，運輸，儲存和使用等過程中發生的。與原材料、設計、制造、使用密切相關。下圖給出了一些電子元器件現場使用失效模式及其分布的數據統計結果：

5.失效的主要機理及其定義

失效機理是指引起電子元器件失效的實質原因，即引起電子元器件失效的物理或化學過程.通常是指由于設計上的弱點（容易變化和劣化的材料的組合）或制造工藝中形成的潛在缺陷，在某種應力作用下發生的失效及其機理。

為了通過物理、化學的方法分析失效發生的現象，理解和解釋失效機理，需要提供模型或分析問題的思維方法，這就是失效物理模型。元器件的失效物理模型大致分為反應論模型、應力強度模型、界限模型、耐久模型、積累損傷（疲勞損傷）模型等.如下表所列。對于半導體元器件來說.失效機理通常有兩種失效物理模型：反應論模型和應力強度模型。

失效機理是電子元器件失效的物理或化學本質，從研究原始缺陷或退化進入失效點的物理過程。進一步確定導致失效的表面缺陷、體缺陷、結構缺陷。確定電學、金屬學、化學及電磁學方面的機理。電子元器件種類繁多，導致失效的機理也很多，不同失效機理對應的失效摸式不一樣。甚至相問的失效機在不同電子元器件導致的失效模式都不一樣，因此需要在失效分析時認真對待,嚴格區分。

5.1 機械損傷

機械損傷在電子元器件制備電極及電機系統工藝中經常出現，如果在元器件的成品中，存在金屬膜的劃傷缺陷而末被剔除，則劃傷缺陷將是元器件失效的因素，必將影響元器件的長期可靠性。.2結穿刺（結尖峰）

結穿刺即指PN結界面處為一導電物所穿透。在硅上制作歐姆接觸時，鋁-硅接觸系統為形成良好的歐姆接觸必須進行熱處理，這時鋁與硅相連接是通過450-550攝氏度熱處理后在分立的點上合金化形 成的。在該合金化溫度范圍內，硅在鋁的固溶度很大，但鋁在硅中的固溶度要低很多，固溶度之差導致界面上的硅原子凈溶解在鋁中，同時界面上的鋁也擴散到硅中填充硅中的空位。這就是在鋁膜加工過程中，發生由于硅的局部溶解而產生的鋁“穿刺”透入硅襯底問題的問題。結穿刺經常導致PN結短路失效。

5.3 鋁金屬化再結構

由于鋁與二氧化硅或硅的熱膨脹系數不匹配，鋁膜的熱膨脹系數比二氧化硅或者硅大，黨元器件在間歇工作過程中，溫度變化或者高低溫循環試驗時，鋁膜要受到張應力和壓應力的影響，會導致鋁金屬化層的再結構。鋁金屬化層再結構經常表現為鋁金屬化層表面粗糙甚至表面發黑，顯微鏡下可見到表面小丘、晶須或皺紋等。

5.4 金屬化電遷移

當元器件工作時，金屬互連線的鋁條內有一定強度的電流流過，在電流作用下，金屬離子沿導體移動，產生質量的傳輸，導致導體內某些部位產生空洞或晶須（小丘）這就是電遷移現象。在一定溫度下，金屬薄膜中存在一定的空位濃度，金屬離子熱振動下激發到相鄰的空位，形成自擴散。在外電場作用下.金屬離子受到兩種力的作用，一種是電場使金屬離子由正極向負扱移動，一種是導電電子和金屬離子間互相碰撞發生動量交換而使金屬離子受到與電子流方向一致的作用力，金屬離子由負極向正極移動，這種作用力俗稱“電子風”。對鋁、金等金屬膜，電場力很小，金屬離子主要受電子風的影響，結果使金屬離子與電子流一樣朝正極移動，在正極端形成金屬離子的堆積，形成晶須，而在負極端產生空洞，使金屬條斷開。

產生電遷移失效的內因是薄膜導體內結構的非均勻性，外因是電流密度。

5.5 表面離子沾污

在電子元器件的制造和使用過程中，因芯片表面沾污了濕氣和導電物質或由于輻射電離、靜電電荷積累等因素的影響，將會在二氧化硅氧化層表面產生正離子和負離子，這些離子在偏壓作用下能沿表面移動。正離子聚積在負電極周圍，負離子聚積在正電極周圍，沾污嚴重時足以使硅表面勢壘發生相'當程度的改變。這些外表面可動電荷的積累降低了表面電導，引起表面漏電和擊穿蠕變等；表面離子沾污還會造成金屬的腐濁，使電子元器件的電極和封裝系統生銹、斷裂。

5.6 金屬的腐蝕

當金屬與周圍的介質接觸時，由于發生化學反應或電化學作用而引起金屬的破壞叫做金屬的腐蝕。在電子元器件中，外引線及封裝殼內的金屬因化學反應或電化學作用引起電性能惡化直至失效，也是主要的失效機理。

根據金屬腐蝕過程的不同特點，可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。金屬在干燥氣體或無導電性的非水溶液中，單純由化學作用而引起的腐蝕就叫做化學腐蝕，溫度對化學腐蝕的影響很大。當金屬與電解質溶液接觸時，由電化學作用而引起的腐蝕叫做電化學腐蝕，其特點是形成腐蝕電池，電化學腐蝕過程的本質是腐蝕電池放電的過程，在這個過程中，金屬通常作為陽極，被氧化而腐蝕，形成金屬氧化物，而陰極反應則跟據腐蝕類型而異，可發生氫離子或氧氣的還原，析出氫氣或吸附氧氣。

5.7 金鋁化合物失效

金和鋁兩種金屬，在長期儲存和使用后，因它們的化學勢不同，它們之間能產生金屬間化合物，如生成AuAl2，AuAl，Au2Al等金屬間化合物。這幾種金屬間化合物的晶格常數、膨脹系數、形成過程中體積的變化、顏色和物理性質是不同的，且電導率較低。AuAl3淺金黃色，AuAl2呈紫色，俗稱紫斑，Au2Al呈白色.稱白斑，是一種脆性的金屬間化合物，導電率低，所以在鍵合點處生成了Au-Al間化合物之后，嚴重影響相惡化鍵合界面狀態，使鍵合強度降低，變脆開裂，接觸電阻增大等，因而使元器件出現時好時壞不穩定現象，最后表現為性能退化或引線從鍵合界面處脫落導致開路。

5.8 柯肯德爾效應

在Au-Al鍵合系統中，若采用金絲熱壓焊工藝，由于在高溫（300攝氏度以上）下，金向鋁中迅速擴散。金的擴散速度大于鋁的擴散速度，結果出現了在金層—側留下部分原子空隙，這些原子空隙自發聚積，在金屬間化合物與金屬交界面上形成了空洞，這就是可肯德爾效應，簡稱柯氏效應。當可肯德爾空洞增大到一定程度后，將使鍵合界面強度急劇下降，接觸電阻增大，最終導致開路?？率峡斩葱纬蓷l件首先是Au-Al系統，其次是溫度和時間。

5.9 銀遷移

在電子元器件的貯存及使用中，由于存在濕氣、水分，導致其中相對活潑的金屬銀離子發生遷移，導致電子設備中出現短路，耐壓劣化及絕緣性能變壞等失效。銀遷移基本上市一種電化學現象，當具備水分和電壓的條件時，必定會發生銀遷移現象?？諝庵械乃指皆陔姌O的表面，如果加上電壓，銀就會在陽極處氧化成為帶有正電荷的銀離子，這些離子在電場作用下向陰極移動。在銀離子穿過介質的途中，銀離子被存在的濕氣和離子沾污加速，通常在離子和水中的氫氧離子間發生化學反應，形成氫氧化銀，在導體之間出現乳白色的污跡，最后在陰極銀離子還原析出，形成指向陽極的細絲。

5.10 過電應力

電子元器件都在其參數指標中設定了使用時所能承受的最大應力，包括最高工作環境溫度或殼溫，最大額定功率，最大工作電壓、電流，峰值電壓，最大輸入、輸出電流、電壓等。如果在使用時所加的電應力超過了元器件規定的最大應力.即使是瞬間超過，也將造成電子元器件的損傷，這種電應力就稱為過電應力，其造成的損傷主要表現為元器件性能嚴重劣化或失去功能。過電應力通常分為過壓應力和 過流應力。在過電應力作用下，電子元器件局部形成熱點，當局部熱點溫度達到材料熔點時使材料熔化，形成開路或短路，導致元器件燒毀。

5.11 二次擊穿

二次擊穿是指當元器件被偏置在某一特殊工作點時（對于雙極型晶體管，是指V平面上的一點），電壓突然跌落，電流突然上升的物理現象，這時若無限流裝置及其它保護措施，元器件將被燒毀。凡是有雜質濃度突變的元器件（如PN結等）都具有二次擊穿的現象，二次擊穿是一種體內現象，對于雙極型器件，主要有熱不穩定理論（熱模式）和雪崩注入理論（電流模式）兩種導致二次擊穿的機理。對于MOS元器件，誘發二次擊穿的機理是寄生的雙極晶體管作用。

5.12 閂鎖效應

閂鎖效應是CMOS電路中存在的一種特殊的失效機理。所謂閂鎖（latch-up）是指CMOS電路中固有的寄生可控硅結構被觸發導通，在電源和地之間形成低阻大電流通路的現象CMOS電路的基本邏輯單元是由一個P溝道MOS場效應管和一個N溝道MOS場效應管以互補形式連接構成，為了實現N溝道MOS管與P溝道MOS管的隔離,必須在N型襯底內加進一個P型區（P阱）或在P型襯底內加進一個N型區（N阱），這樣構成了CMOS電路內與晶閘管類似的PNPN四層結構，形成了兩個寄生的NPN和PNP雙極晶體管。在CMOS電路正常工作狀態時，寄生晶體管處于截止狀態。對CMOS電路的工作沒有影響，如CMOS電路的輸入端、輸出瑞、電源端或者地端受到外來的浪涌電壓或電流，就有可能使兩只寄生晶體管都正向導通，使得電源和地之間出現強電流。這種強電流一開始流動，即使除去外來觸發信號也不會中斷，只有關斷電源或將電源電壓降到某個值以下才能解除，這種現象就是CMOS電路的閂鎖效應。

5.13 靜電損傷

處于不同靜電電位的兩個物體間發生的靜電電荷轉移就形成了靜電放電，這種靜電放電將給電子元器件帶來損傷，引起產品失效。電子元器件由靜電放電引發的失效可分為突發性失效和潛在性失效兩種模式，突發性失效是指元器件受到靜電放電損傷后，突然完全喪失其規定的功能，主要表現為開路、短路或參數嚴重漂移；潛在性失效是指靜電放電電能量較低，僅在元器件內部造成輕微損傷，放電后元器件的電參數仍然合格或略有變化，但元器件的抗過電應力能力已明顯削弱，或者使用壽命已明顯縮短，再受到工作應力或經過一段時間工作后將進一步退化，直至造成徹底失效。

靜電放電失效機理可分為過電壓場致失效和過電流熱致失效。過電壓場致失效是指高阻抗的靜電放電回路中，絕緣介質兩端的電極因接受了高靜電放電電荷而呈現高電壓，有可能使電極之間的電場超過其介質臨界擊穿電場，使電極之間的介質發生擊穿失效，過電壓場致失效多發生于MOS元器件，包括含有MOS電容的雙極型電路和混合電路；過電流熱致失效是由于較低阻抗的放電回路中，由于靜電放電電流過大使局部區域溫升超過材料的熔點，導致材料發生局部熔融使元器件失效，過電流熱致失效多發生于雙極元器件，包括輸人用PN結二極管保護的MOS電路、肖特基二極管以及含有雙極元器件的混合電路。

5.14 介質的擊穿機理

介質擊穿，從應用角度可分為自愈式擊穿和毀壞性擊穿。自愈式擊穿是局部點擊穿后，所產生的熱量將擊穿點處的金屬蒸發掉，使擊穿點自行與其他完好的介質隔離；毀壞性擊穿是金屬原子徹底侵入介質層，使其絕緣作用完全喪失。根據引起擊穿的原因之可將介質擊穿分為非本征擊穿和本征擊穿兩種：前者是在介質中的氣孔、微裂縫、灰塵、纖維絲等疵點附近，因氣體放電、等離子體、電孤、電熱分解等引起的擊穿；后者是外加電場超過了介質材料的介電強度引起的擊穿。無論是非本征擊穿還圮本征擊穿，按其本質來看，則均可能歸結于電擊穿、熱擊穿或熱點反饋造成的熱電擊穿。

5.15 與時間有關的介質擊穿（TDDB)TDDB是影響MOS元器件長期可靠性的一種重要的失效機理，當對二氧化硅薄膜施加低于本征擊穿場強的電場強度后，經過一段時間后會發生介質擊穿現象，這就是與時間有關的介質擊穿。它的擊穿機理，可以分為兩個階段：第一階段是建立階段，在高電場、高電流密度應力的作用下，氧化層內部發生電荷的積聚，積累的電荷達到某一程度后，使局部電場增高到某一臨界值；第二階段實在熱或電的正反饋作用下，迅速使氧化層擊穿，氧化層的壽命由第一階段中電荷的累計時間確定。

5.16 熱栽流子效應

所謂熱載流子，是指其能量比費米能寄大幾個KT以上的載流子，這些載流子與晶格處于熱不平衡狀態，載流子的溫度超過了晶格溫度。熱載流子的能量達到或超過Si-SiO2界面勢壘的能量時，便會注入到SiO2中去，產生界面態、氧化層陷阱或被氧化層中陷阱所俘獲，由此產生的電荷積累引起元器件電參數不穩定。表現為MOS元器件的閾值電壓漂移或跨導值降低，雙極元器件的電流增益下降，PN結擊穿電壓蠕變，使元器件性能受到影響，這就是熱載流子效應。

5.17“爆米花效應”

“爆米花效應”是指塑封元器件塑封材料內的水汽在高溫下受熱膨脹，是塑封料與金屬框架和芯片間發生分層效應，拉斷鍵合絲，從而發生開路失效。塑封元器件是以樹脂類聚合物材料封裝的，其中的水汽包括封裝時殘留于元器件內部、表面吸附，經材料間的縫隙滲入及外界通過塑料本身擴散進入。

5.18軟誤差

電子元器件的封裝材料（如陶瓷管殼，作樹脂填充劑的石英粉等）中含有微量元素鈾等放射性物質，它們衰變時會放出高能射線。當這些射線或宇宙射線照射到半導體存儲器上時，引起存儲數據位的丟失或變化，在下次寫入時存儲器又能正常工作，它完全是隨機的發生，隨意把這種數據位丟失叫軟誤差。引起軟誤差的根本原因是射線的電離效應。

第五篇：電子元器件中英文對照

中英文對照

1.電阻

固定電阻：RES

半導體電阻：RESSEMT

電位計；POT

變電阻；RVAR

可調電阻;res1.....2.電容

定值無極性電容；CAP

定值有極性電容;CAP

半導體電容：CAPSEMI

可調電容：CAPVAR

3.電感：INDUCTOR

4.二極管：DIODE.LIB

發光二極管：LED

5.三極管 :NPN1

6.結型場效應管：JFET.lib

7.MOS場效應管

8.MES場效應管

9.繼電器：PELAY.LIB

10.燈泡:LAMP

11.運放:OPAMP

12.數碼管：DPY_7-SEG_DP(MISCELLANEOUS DEVICES.LIB)

13.開關;sw_pb

14．電池：battery

原理圖常用庫文件：

Miscellaneous Devices.ddb

Dallas Microprocessor.ddb

Intel Databooks.ddb

Protel DOS Schematic Libraries.ddb

PCB元件常用庫：

Advpcb.ddb

General IC.ddb

Miscellaneous.ddb

部分 分立元件庫元件名稱及中英對照

AND 與門

ANTENNA 天線

BATTERY 直流電源

BELL 鈴,鐘

BVC 同軸電纜接插件

BRIDEG 1 整流橋(二極管)

BRIDEG 2 整流橋(集成塊)

BUFFER 緩沖器

BUZZER 蜂鳴器

CAP 電容

CAPACITOR 電容

CAPACITOR POL 有極性電容

CAPVAR 可調電容

CIRCUIT BREAKER 熔斷絲

COAX 同軸電纜

CON 插口

CRYSTAL 晶體整蕩器

DB 并行插口

DIODE 二極管

DIODE SCHOTTKY 穩壓二極管

DIODE VARACTOR 變容二極管

DPY_3-SEG 3段LED

DPY_7-SEG 7段LED

DPY_7-SEG_DP 7段LED(帶小數點)

ELECTRO 電解電容

FUSE 熔斷器

INDUCTOR 電感

INDUCTOR IRON 帶鐵芯電感

INDUCTOR3 可調電感

JFET N N溝道場效應管

JFET P P溝道場效應管

LAMP 燈泡

LAMP NEDN 起輝器

LED 發光二極管

METER 儀表

MICROPHONE 麥克風

MOSFET MOS管

MOTOR AC 交流電機

MOTOR SERVO 伺服電機

NAND 與非門

NOR 或非門

NOT 非門

NPN NPN三極管

NPN-PHOTO 感光三極管

OPAMP 運放

OR 或門

PHOTO 感光二極管

PNP 三極管

NPN DAR NPN三極管

PNP DAR PNP三極管

POT 滑線變阻器

PELAY-DPDT 雙刀雙擲繼電器

RES1.2 電阻

RES3.4 可變電阻

RESISTOR BRIDGE ? 橋式電阻

RESPACK ? 電阻

SCR 晶閘管

PLUG ? 插頭

PLUG AC FEMALE 三相交流插頭

SOCKET ? 插座

SOURCE CURRENT 電流源

SOURCE VOLTAGE 電壓源

SPEAKER 揚聲器

SW ? 開關

SW-DPDY ? 雙刀雙擲開關

SW-SPST ? 單刀單擲開關

SW-PB 按鈕

THERMISTOR 電熱調節器

TRANS1 變壓器

TRANS2 可調變壓器

TRIAC ? 三端雙向可控硅

TRIODE ? 三極真空管

VARISTOR 變阻器

ZENER ? 齊納二極管

DPY_7-SEG_DP 數碼管

SW-PB 開關

其他元件庫

Protel Dos Schematic 4000 Cmos.Lib（40.系列CMOS管集成塊元件庫）4013 D 觸發器

4027 JK 觸發器

Protel Dos Schematic Analog Digital.Lib（模擬數字式集成塊元件庫）

AD系列 DAC系列 HD系列 MC系列

Protel Dos Schematic Comparator.Lib（比較放大器元件庫）

Protel Dos Shcematic Intel.Lib（INTEL公司生產的80系列CPU集成塊元件庫）Protel Dos Schematic Linear.lib（線性元件庫）

例555

Protel Dos Schemattic Memory Devices.Lib（內存存儲器元件庫）

Protel Dos Schematic SYnertek.Lib（SY系列集成塊元件庫）

Protes Dos Schematic Motorlla.Lib（摩托羅拉公司生產的元件庫）

Protes Dos Schematic NEC.lib（NEC公司生產的集成塊元件庫）

Protes Dos Schematic Operationel Amplifers.lib（運算放大器元件庫）

Protes Dos Schematic TTL.Lib（晶體管集成塊元件庫 74系列）

Protel Dos Schematic Voltage Regulator.lib（電壓調整集成塊元件庫）

Protes Dos Schematic Zilog.Lib（齊格格公司生產的Z80系列CPU集成塊元件庫）

元件屬性對話框中英文對照

Lib ref 元件名稱

Footprint 器件封裝

Designator 元件稱號

Part 器件類別或標示值

Schematic Tools 主工具欄

Writing Tools 連線工具欄

Drawing Tools 繪圖工具欄

部分分立元件庫元件名稱及中英對照

Power Objects 電源工具欄

Digital Objects 數字器件工具欄

Simulation Sources 模擬信號源工具欄

PLD Toolbars 映象工具欄