Larga vida útil de los tubos y placas semiconductoras
4.2 Transistor especial de grado militar
JTX2N2405 es un transistor de conmutación npn de silicio. El PCM es de 1 W, utiliza el paquete TO -39, la fecha de producción es 1974 y ha estado almacenado durante 32 años. El nivel de calidad de los transistores especiales de grado militar es mayor que el de los transistores de grado militar general (JAN). La cantidad de dispositivos en este lote es relativamente grande, 206 piezas. El patrón de matriz es grande, el ICM es 1A y el. El cable interior utiliza alambre de oro. En la matriz se utiliza unión de bolas, que era un proceso de unión típico en la década de 1970. Durante el almacenamiento, sus parámetros eléctricos se probaron muchas veces y todos cumplieron con las especificaciones. Sólo un tubo, el hFE de baja corriente (a 1 mA), mostró signos de deterioro. La capa chapada en oro del cable exterior de este tubo es de buena calidad y no presenta corrosión. Se tomaron muestras al azar de 10 tubos para realizar pruebas de soldabilidad y todos calificaron. La tasa de fuga de la prueba de estanqueidad fue inferior a 10?9 Pam3/s. .
4.3 Transistor de grado aeroespacial temprano
JANS2N2222A es un transistor de conmutación de silicio de baja potencia en paquete TO-18, que es equivalente al tubo doméstico 3DK3. El producto por lotes es **. *5, el producto de producción es ***5 y la fecha de producción es En 1971, ha estado almacenado durante 35 años. Es uno de los primeros transistores de grado aeroespacial producido por la American TI Company. Después de las pruebas, todos los parámetros eléctricos cumplen con los requisitos de especificación y hFE no tiene atenuación bajo microcorriente.
Los cables internos del tubo adoptan el típico proceso de unión de bolas de alambre dorado en ese momento. Después de la prueba DPA, la tensión de unión de los cables internos es de 2,9 a 6,5 gy la fuerza de corte del chip es de 1,98 kg. . Dado que la unión de cables de oro y películas de aluminio producirá una variedad de compuestos de oro y aluminio a altas temperaturas, lo que puede causar fallas de circuito abierto en casos severos, el cable interno del transistor de grado aeroespacial 2N2219 producido por TI en la década de 1980 utilizó un proceso de unión ultrasónica de alambre de aluminio, proceso de unión ultrasónica de alambre de aluminio. Al utilizar un proceso de unión ultrasónica con alambre de aluminio, se eliminan los modos de falla de los compuestos de oro y aluminio. A juzgar por los datos de la DPA, la tensión de unión de la soldadura esférica del alambre de oro se ha deteriorado después de 35 años de almacenamiento. Los datos para que el punto de unión se desprenda son 2,9 g y los datos para que el alambre de oro se rompa son 6,5 g. Este lote de dispositivos tiene buena estanqueidad al aire y la tasa de fuga detectada está en el rango de 10-9Pa m3/s;
4.4 Ejemplos de almacenamiento a largo plazo de transistores domésticos
El Centro Nacional de Inspección y Supervisión de Calidad de Dispositivos Semiconductores ha realizado pruebas de confirmación y concesión de licencias en una variedad de transistores domésticos de alta y baja frecuencia. transistores de potencia desde 1984. En ese momento, de cada variedad salían de fábrica 150 muestras, 60 de las cuales fueron sometidas a pruebas ambientales, de vida útil y de almacenamiento a alta temperatura, y el resto se reservaron para arbitraje. Todas las muestras se han almacenado en el laboratorio en condiciones de almacenamiento de Clase I durante más de 20 años, y desde 2006 se han realizado estudios de confiabilidad de los dispositivos de almacenamiento a largo plazo. Uno de los casos se informa ahora.
El transistor 3DG79 es un tubo AGC especial producido en 1983. Los parámetros eléctricos de más de 100 tubos de muestra en stock se probaron a temperatura ambiente. Todos ellos cumplieron con los requisitos de especificación después de compararlos con 5 muestras estándar. , se descubrió que después de 20 años de almacenamiento, el hFE disminuyó en un promedio de 16 (la tasa de disminución anual es de 0,8), lo que indica que existe un mecanismo de degradación del hFE, pero no excedió la vida útil. Esto sugiere que los mecanismos de degradación de hFE están presentes pero no exceden los criterios de falla de la prueba de por vida (30).
5 Conclusión
Los dispositivos semiconductores de alta confiabilidad tienen una larga vida útil de almacenamiento. Para dispositivos empaquetados de metal o cerámica con buena hermeticidad, si el contenido interno de vapor de agua es inferior a 5000×10-6 y la capa externa de revestimiento de plomo es de buena calidad, el período de almacenamiento en condiciones de Clase I puede alcanzar los 25 años o incluso más.
Los estándares de revisión de servicio extendido formulados por el departamento aeroespacial de mi país son demasiado estrictos en cuanto al período de almacenamiento efectivo. Se recomienda realizar las revisiones necesarias con referencia a los estándares rusos como plan de transición, el período de almacenamiento efectivo de. Los dispositivos semiconductores pueden reducirse a 5 años. Esto ha demostrado ser factible en ciertos proyectos clave.
Los departamentos nacionales pertinentes deben fortalecer la investigación técnica sobre la confiabilidad del almacenamiento y la evaluación de componentes electrónicos y formular estándares y especificaciones unificados.