半导体器件的贮存寿命
电子元器件 半导体器件长期贮存 第1部分：总则-编制说明
国家标准《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分：总则》（征求意见稿）编制说明一、工作简况1、任务来源《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分：总则》标准制定是2018年国家标准委下达的国家标准计划项目，计划号：20182268-T-339。
由中华人民共和国工业和信息化部提出，全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会（SAC/TC 78/SC2）归口，中国电子科技集团公司第十三研究所负责标准的制定，项目周期为2年。
2、主要工作过程2.1 2018.12 成立了编制组，编制组成员包括检验试验管理人员、从事半导体器件长期贮存的技术研究人员，以及具有多年标准编制经验的标准化专家。
2.2 2019.01～2019.04 编制组成员广泛收集资料，对等同采用的IEC标准进行翻译、研究、分析和比较，对国内相关单位展开深入调研和部分试验验证。
2.3 2019.05～2019.06编制工作组讨论稿，编制组内部讨论，对工作组讨论稿进行修改、完善，形成征求意见稿，并完成编制说明。
3 标准编制的主要成员单位及其所做的工作本标准承办单位为中国电子科技集团公司第十三研究所。
在标准编制过程中，主要负责标准的翻译、制定、试验及验证工作。
二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题1、编制原则本标准为电子元器件半导体器件长期贮存系列标准的第1部分，属于基础标准。
为保证半导体器件试验方法与国际标准一致，实现半导体器件检验方法、可靠性评价、质量水平与国际接轨，本标准等同采用IEC 62435-1：2016《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分：总则》。
2、确定主要内容的依据除编辑性修改外，本标准的结构和内容与IEC 62435-1：2016保持一致，标准编写符合GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准结构和编写》、GB/T 20000.2-2001 《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》的规定。
本标准为制定半导体器件长期贮存方案提供了指导，主要论述了在长期贮存过程中对元器件的管理、定期检查及其它注意事项。
半导体器件寿命计算
半导体器件寿命计算半导体器件的寿命计算主要包括两个方面：物理寿命和维修寿命。
物理寿命是指半导体器件在正常工作条件下由于材料老化或磨损而失效的时间，包括器件的失效率和失效时间。
维修寿命是指半导体器件在发生故障后能够修复并继续正常工作的时间。
物理寿命的计算需要考虑半导体器件中诸多因素，如电流密度、温度、工作环境等。
常见的物理寿命计算方法有基于实验数据的经验公式方法和基于理论模型的解析计算方法。
其中，经验公式方法是通过实验和统计分析获得相关参数和关系，并在基于这些参数和关系的基础上进行寿命预测。
而解析计算方法是通过建立物理模型，考虑半导体器件的结构、材料、工艺等因素，并运用物理方程和数值计算方法进行寿命计算。
维修寿命的计算需要考虑维修的可行性和成本。
维修可行性是指半导体器件发生故障后是否可以通过修复来恢复正常工作。
成本包括修复成本和维修时间，需要考虑到人力、材料、设备等方面的投入。
维修寿命的计算可以通过对历史数据和故障分析的统计分析来进行，也可以基于可靠性工程的方法进行。
在半导体器件寿命计算中，还需要考虑到器件失效机制和失效模式的影响。
常见的半导体器件失效机制有热失效、电压应力、电流应力、尘埃污染等，失效模式包括器件失效率、失效时间、失效形态等。
通过对这些因素的分析和研究，可以有效提高半导体器件的寿命和可靠性。
半导体器件寿命计算是半导体器件设计和可靠性评估的重要环节，可以帮助设计人员评估器件的寿命和可靠性，并进行相应的改进和优化。
加强对半导体器件寿命计算的研究和应用，对于提高半导体器件的质量和可靠性，推动半导体产业的发展具有重要意义。
常用电子元器件有效期限及存储温度、湿度要求
正气、进取、专业质量记录大类小类物料包装方式有效期储存温度要求储存湿度要求湿敏元件（是/否）烘烤要求1110核心芯片1112微处理器、微控制器、单片机1115存储器112074系列逻辑电路11244000系列/14000系列逻辑电路1126可编程门阵列和可编程逻辑阵列1130编译码器、调制解调器1140定时器、时钟电路1142接口电路、驱动电路、收发器、电平转换器、缓冲器1150模拟电压调整器、电压参考、开关电源1152模拟放大器、模拟比较器、采样保持1154模拟开关1160保护器件1162光耦MIDI芯片tray/reel （真空包装）MSL 1/2级，有效期二年；MSL 2a级以上，有效期一年；真空包装：温度<40℃拆封：温度≤30℃真空包装： 湿度<90%拆封： 湿度≤60%是拆封后储存时间以及烘烤要求按照产品包装袋标识控制；无标识时按照IPC/JEDEC J-STD-020；IPC/JEDEC J-STD-033规定操作其它贴片集成电路tray/reel二年≤30℃≤60%否1211肖特基二极管1212快恢复二极管1215瞬态抑制二极管1216变容二极管1217发光二极管及集成发光管1218过压保护二极管1220开关二极管1225整流桥堆1230PNP三极管拆封后储存时间以及烘烤要求按照产品包装袋标识控制；无标识时按照IPC/JEDEC J-STD-020；IPC/JEDEC J-STD-033规定操作拆封后储存时间以及烘烤要求按照产品包装袋标识控制；无标识时按照IPC/JEDEC J-STD-020；IPC/JEDEC J-STD-033规定操作是否是否否真空包装： 湿度<90%拆封： 湿度≤60%≤60%真空包装： 湿度<90%拆封： 湿度≤60%≤60%40%～70%真空包装：温度<40℃拆封：温度≤30℃≤30℃真空包装：温度<40℃拆封：温度≤30℃≤30℃21℃～28℃MSL 1/2级，有效期二年；MSL 2a级以上，有效期一年；二年MSL 1/2级，有效期二年；MSL 2a级以上，有效期一年；二年二年1190tray/reel （真空包装）tray/reeltray/reel （真空包装）tray/reelreel贴片集成电路分立半导体器件正气、进取、专业质量记录1231NPN三极管1235其它三极管1240MOS管1250晶闸管1290其它分立半导体器件1411贴片二极管1417贴片发光二极管1430贴片三极管1440贴片MOS管1511厚膜电路1550放电管2111无源晶体2120有源晶体2211无源贴片晶体2220有源贴片晶振贴片电池2310贴片电池reel 一年21℃～28℃40%～70%否2411光发送器件2420光接收器件2430光发送接收一体化光器件2440光纤连接器2510温度传感器2511湿度传感器2512温湿度传感器2513红外传感器2520电流传感器2521电压传感器2523电流电压组合传感器2590其它传感器2611液晶显示模块2620喇叭、蜂鸣器2621麦克2622震动马达26252630LED灯2640摄像头2650闪光灯2690其他2710耦合器2711混合电路滤波器2712微波滤波器否否否否否否否40%～70%40%～70%40%～70%～70%～70%40%～70%40%～70%40%～70%40%～70%℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃℃～28℃21℃～28℃二年二年二年二年二年二年二年reel reel reel reelreeltray/reelreel光器件传感元器件发声部件、麦克、指示及显示器等耦合器、滤波器、电贴片分立半导体器件混合电路及防护元件晶体谐振器及晶体振荡器贴片晶体谐振器及晶体振荡器正气、进取、专业质量记录2713EMI滤波器2714EMI+ESD器件2715声表滤波器2720电放大/衰减器2810电感性2811电容性2812LC 2813RC2814电压抑制器-压敏电阻2815电压抑制器-压敏二极管2816EMI（RC ）+ESD 器件2820其它32100402片状电阻32110603片状电阻32120805片状电阻32143218其它封装电阻3220贴片网络电阻3230贴片电位器3240贴片热敏电阻3260贴片压敏电阻3270贴片光敏电阻33110402片状电容33210603片状电容33220805片状电容33261206片状电容3329其它封装电容3330贴片薄膜电容3340贴片铝电解电容3350贴片钽电解电容3360贴片可调电容3370贴片微波电容3380贴片穿心电容34110402贴片叠层电感34120603贴片叠层电感34130805贴片叠层电感3415其它封装贴片叠层电感34180402贴片线绕电感34190603贴片线绕电感3422其它封装贴片线绕电感否否否否否40%～70%40%～70%40%～70%40%～70%40%～70%21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃二年二年二年二年二年reelreelreelreelreel贴片电容器贴片电感器耦合器、滤波器、电放大/衰减器EMI 滤波器件贴片电阻器正气、进取、专业质量记录3430贴片功率电感贴片变压器3611贴片变压器reel 二年21℃～28℃40%～70%否4311底部连接器4312板板连接器4313FPC连接器4314震动马达连接器4390其它专用连接器4411贴片继电器4420贴片拨位编码器4432贴片开关4610圆头螺钉4611六角螺钉4612沉头螺钉4613自攻螺钉4620螺母4621压装螺钉、螺母46324635弹簧4636垫片4637天线弹片4640铆钉、钢套4641销钉4642接线鼻、接线柱46434660定制紧固件4680衬垫类4690其它（螺钉贴片）屏蔽罩焊接件reel/tray6个月21℃～28℃40%～70%否屏蔽罩手工组装件/一年21℃～28℃40%～70%否5420橡胶垫片5432套管类5441其它屏蔽材料5450防静电材料防尘类材料5510不织布/二年21℃～28℃40%～70%否5710手机塑胶件5711手机塑料电镀件5712手机按键5730手机镜片5780其他橡胶件否否否否否40%～70%～70%40%～70%40%～70%40%～70%40%～70%21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃21℃～28℃℃～28℃21℃～28℃二年一年一年二年二年reel///reel塑胶件、橡胶件、镜片类5440手机连接器贴片接点元件紧固件及五金类绝缘屏蔽材料正气、进取、专业质量记录5790其他塑胶件（宝石圈）6610主板PCB(未贴片）6612键盘板PCB(未贴片）6613LCDPCB 6620主板PCBA 6622键盘板PCBA 6623LCDPCBA 6629其它PCBA 6630过轴软板6640侧向键软板6650上按键软板6660滑盖机软板6670直板机主键软板6680其他软板6690其他PCB板真空包装OSP板真空包装时间≤6个月拆封后时间≤24小时化金板真空包装时间≤12个月22℃+/-4℃湿度≤60%是OSP板拆封后24H，化金板拆封后72H内没有用完，需要在120℃条件下至少烘烤4小时。
gb半导体器件长期贮存
gb半导体器件长期贮存概述在现代科技发展的进程中，半导体器件的应用日益广泛。
然而，由于各种原因，我们常常需要长期贮存这些器件，以便在需要时进行使用。
本文将介绍关于 gb 半导体器件长期贮存的相关信息和建议。
长期贮存的目的长期贮存半导体器件的目的是确保器件在存储期间能够保持其性能和可靠性。
由于半导体器件的特性，长期贮存可能会遇到一些潜在问题，包括器件老化、腐蚀、静电灾害等。
因此，正确的贮存方法对于维护器件的性能至关重要。
贮存环境在选择合适的贮存环境时，以下几个因素需要考虑：1.温度：合适的温度对于保持器件性能非常重要。
一般来说，建议将 gb 半导体器件存储在室温下，即大约20摄氏度。
如果贮存环境的温度超过或低于这个范围，可能会导致器件性能的恶化或损坏。
2.湿度：湿度是另一个需要注意的因素。
过高的湿度会导致腐蚀和氧化，而过低的湿度可能会导致静电灾害。
为了保护器件，建议将湿度控制在40%到60%的范围内。
3.防尘：在贮存器件时，应确保贮存环境尽可能少的尘埃。
尘埃可能会附着在器件的表面上并影响其散热能力。
贮存容器选择合适的贮存容器也很重要。
以下是一些推荐的贮存容器：1.防静电袋：防静电袋可以将器件与环境隔离，从而减少静电灾害的风险。
2.密封袋：对于较小的器件，可以选择密封袋，以保护器件免受腐蚀和尘埃的侵害。
3.真空密封容器：对于一些对湿度较为敏感的器件，可以选择真空密封容器，以确保湿度低于设定值。
长期贮存的注意事项在长期贮存器件的过程中，以下是一些需要注意的事项：1.定期检查：定期检查贮存容器和器件的状态非常重要。
如果发现任何异常，应立即采取措施进行修复。
2.防静电措施：在处理器件时，务必采取防静电措施。
使用防静电设备和清洁器具，避免静电对器件造成损害。
3.规范操作：在贮存和处理器件时，请务必按照相关规范和安全操作进行。
确保器件不会受到不必要的损坏。
结论长期贮存gb 半导体器件是保持其性能和可靠性的重要环节。
电子元器件 半导体器件长期贮存 第1部分总则 编制说明
国家标准报批资料国家标准《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分：总则》（征求意见稿）编制说明一、工作简况1、任务来源《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分：总则》标准制定是2018年国家标准委下达的国家标准计划项目，计划号：20182268-T-339。
由中华人民共和国工业和信息化部提出，全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会（SAC/TC 78/SC2）归口，中国电子科技集团公司第十三研究所负责标准的制定，项目周期为2年。
2、主要工作过程2.1 2018.12 成立了编制组，编制组成员包括检验试验管理人员、从事半导体器件长期贮存的技术研究人员，以及具有多年标准编制经验的标准化专家。
2.2 2019.01～2019.04 编制组成员广泛收集资料，对等同采用的IEC标准进行翻译、研究、分析和比较，对国内相关单位展开深入调研和部分试验验证。
2.3 2019.05～2019.06编制工作组讨论稿，编制组内部讨论，对工作组讨论稿进行修改、完善，形成征求意见稿，并完成编制说明。
3 标准编制的主要成员单位及其所做的工作本标准承办单位为中国电子科技集团公司第十三研究所。
在标准编制过程中，主要负责标准的翻译、制定、试验及验证工作。
二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题1、编制原则本标准为电子元器件半导体器件长期贮存系列标准的第1部分，属于基础标准。
为保证半导体器件试验方法与国际标准一致，实现半导体器件检验方法、可靠性评价、质量水平与国际接轨，本标准等同采用IEC 62435-1：2016《电子元器件半导体器件长期贮存第1部分：总则》。
2、确定主要内容的依据除编辑性修改外，本标准的结构和内容与IEC 62435-1：2016保持一致，标准编写符合GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准结构和编写》、部分：采用国际标准》的规定。
2第《标准化工作指南GB/T 20000.2-2001国家标准报批资料本标准为制定半导体器件长期贮存方案提供了指导，主要论述了在长期贮存过程中对元器件的管理、定期检查及其它注意事项。
电子元器件存储条件及有效期
电子元器件存贮条件大类小类物料包装方式有效期1110核心芯片1112微处理器、微控制器、单片机1115存储器112074系列逻辑电路11244000系列/14000系列逻辑电路1126可编程门阵列和可编程逻辑阵列1130编译码器、调制解调器1140定时器、时钟电路1142接口电路、驱动电路、收发器、电平转换器、缓冲器1150模拟电压调整器、电压参考、开关电源1152模拟放大器、模拟比较器、采样保持1154模拟开关1160保护器件1162光耦MIDI芯片tray/reel （真空包装）MSL 1/2级，有效期二年；MSL 2a级以上，有效期一年；其它贴片集成电路tray/reel二年1211肖特基二极管1212快恢复二极管1215瞬态抑制二极管1216变容二极管1217发光二极管及集成发光管1218过压保护二极管1220开关二极管1225整流桥堆1230PNP三极管1231NPN三极管1235其它三极管1240MOS管1250晶闸管1290其它分立半导体器件1411贴片二极管1417贴片发光二极管1430贴片三极管1440贴片MOS管1511厚膜电路1550放电管2111无源晶体2120有源晶体2211无源贴片晶体2220有源贴片晶振贴片电池2310贴片电池reel 一年2411光发送器件2420光接收器件2430光发送接收一体化光器件2440光纤连接器2510温度传感器2511湿度传感器2512温湿度传感器tray/reel 二年tray/reel二年tray/reel （真空包装）MSL 1/2级，有效期二年；MSL2a级以上，有效期一年；tray/reel （真空包装）MSL 1/2级，有效期二年；MSL 2a级以上，有效期一年；贴片分立半导体器件reel 二年1190分立半导体器件reel 二年贴片集成电路晶体谐振器及晶体振荡器reel 二年混合电路及防护元件reel 二年光器件reel二年贴片晶体谐振器及晶体振荡器reel 二年2513红外传感器2520电流传感器2521电压传感器2523电流电压组合传感器2590其它传感器2611液晶显示模块2620喇叭、蜂鸣器2621麦克2622震动马达26252630LED灯2640摄像头2650闪光灯2690其他2710耦合器2711混合电路滤波器2712微波滤波器2713EMI滤波器2714EMI+ESD器件2715声表滤波器2720电放大/衰减器2810电感性2811电容性2812LC 2813RC2814电压抑制器-压敏电阻2815电压抑制器-压敏二极管2816EMI（RC ）+ESD 器件2820其它32100402片状电阻32110603片状电阻32120805片状电阻32143218其它封装电阻3220贴片网络电阻3230贴片电位器3240贴片热敏电阻3260贴片压敏电阻3270贴片光敏电阻33110402片状电容33210603片状电容33220805片状电容33261206片状电容3329其它封装电容3330贴片薄膜电容3340贴片铝电解电容3350贴片钽电解电容3360贴片可调电容3370贴片微波电容3380贴片穿心电容34110402贴片叠层电感34120603贴片叠层电感34130805贴片叠层电感3415其它封装贴片叠层电感34180402贴片线绕电感34190603贴片线绕电感发声部件、麦克、指示及显示器等tray/reel 二年传感元器件reel 二年EMI 滤波器件reel 二年耦合器、滤波器、电放大/衰减器reel 二年贴片电容器reel 二年贴片电阻器reel 二年贴片电感器reel 二年3422其它封装贴片线绕电感3430贴片功率电感贴片变压器3611贴片变压器reel 二年4311底部连接器4312板板连接器4313FPC连接器4314震动马达连接器4390其它专用连接器4411贴片继电器4420贴片拨位编码器4432贴片开关4610圆头螺钉4611六角螺钉4612沉头螺钉4613自攻螺钉4620螺母4621压装螺钉、螺母46324635弹簧4636垫片4637天线弹片4640铆钉、钢套4641销钉4642接线鼻、接线柱46434660定制紧固件4680衬垫类4690其它（螺钉贴片）屏蔽罩焊接件reel/tray6个月屏蔽罩手工组装件/一年5420橡胶垫片5432套管类5441其它屏蔽材料5450防静电材料防尘类材料5510不织布/二年5710手机塑胶件5711手机塑料电镀件5712手机按键5730手机镜片5780其他橡胶件5790其他塑胶件（宝石圈）6610主板PCB(未贴片）6612键盘板PCB(未贴片）6613LCDPCB 6620主板PCBA 6622键盘板PCBA 6623LCDPCBA 6629其它PCBA 6630过轴软板6640侧向键软板6650上按键软板6660滑盖机软板6670直板机主键软板6680其他软板手机连接器reel 一年绝缘屏蔽材料5440/二年紧固件及五金类/二年贴片接点元件reel 一年/二年PCB板真空包装OSP板真空包装时间≤6个月拆封后时间≤24小时化金板真空包装时间≤12个月静电袋三个月塑胶件、橡胶件、镜片类/二年6690其他PCB板真空包装OSP板真空包装时间≤6个月拆封后时间≤24小时化金板真空包装时间≤12个月贮条件及有效期储存温度要求储存湿度要求湿敏元件（是/否）烘烤要求真空包装：温度<40℃拆封：温度≤30℃真空包装： 湿度<90%拆封： 湿度≤60%是拆封后储存时间以及烘烤要求按照产品包装袋标识控制；无标识时按照IPC/JEDEC J-STD-020；IPC/JEDEC J-STD-033规定操作≤30℃≤60%否21℃～28℃40%～70%否≤30℃≤60%否拆封后储存时间以及烘烤要求按照产品包装袋标识控制；无标识时按照IPC/JEDEC J-STD-020；IPC/JEDEC J-STD-033规定操作≤30℃≤60%否真空包装：温度<40℃拆封：温度≤30℃真空包装： 湿度<90%拆封： 湿度≤60%是真空包装：温度<40℃拆封：温度≤30℃真空包装： 湿度<90%拆封： 湿度≤60%21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否℃～28℃～70%否是拆封后储存时间以及烘烤要求按照产品包装袋标识控制；无标识时按照IPC/JEDEC J-STD-020；IPC/JEDEC J-STD-033规定操作21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否℃～28℃～70%21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否21℃～28℃40%～70%否22℃+/-4℃湿度≤60%是OSP板拆封后24H，化金板拆封后72H内没有用完，需要在120℃条件下至少烘烤4小时。
可靠性寿命计算
. ；
. 1、半导体产品使用寿命有三个主要阶段：
（1）早期故障率（或婴儿死亡率）–
此阶段的特点是初始故障率较高，后期将迅速降低。
这一阶段故障率通常以“每百万缺陷器件数”(dppm) 衡量。
defective parts per milli on
（2）正常使用： 此阶段的故障率在整个器件使用过程中都保持稳定。
此故障率以“FIT ”为单位，或作为以小时为单位的“平均故障间隔时间”(MTBF)。
其中，故障率1 Fit,可解释为一千个产品（103）工作100万（106）小时只有一次故障，即
10-9/h
（3）劣化阶段：此阶段表示固有劣化机制开始占主导地位并且故障率开始呈几何级增长的时间点。
产品寿命通常定义为从初始生产一直到出现劣化的时间周期。
2、对于给定样本大小 n ，在t 小时之后将出现 m 个故障
运行时间 – 如果“n”运行“t”小时后发现“m”个故障，则
λavg (平均故障率 )=t n m
FIT – 时基故障，即每十亿运行小时出现故障的部件数。
您可以使用 TI 的可靠性估算器获取任何 TI 器件的 FIT 率。
DPPM – 每百万缺陷器件数，也被称为每百万发货量次品数。
MTTF （平均故障时间）- (t1+t2+t3+….tm)/m。
电子元器件 半导体器件长期贮存 第8部分：无源电子器件-最新国标
电子元器件半导体器件长期贮存第8部分：无源电子器件1 范围本文件规定了无源电子器件长期贮存方法和推荐条件，包括运输、控制以及贮存设施安全。
长期贮存是指产品预计贮存时间超过12个月的贮存。
本文件提供了有效进行无源电子器件长期贮存的理念、良好工作习惯和一般方法。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 4937.20，半导体器件机械和气候试验方法第20部分：塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响（GB/T 4937.20-2018，IEC 60749-20：2008，IDT）GB/T 4937.201 半导体器件机械和气候试验方法第201部分：对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作、包装、标志和运输（GB/T 4937.201-2018，IEC 60749-20-1：2009，IDT）IEC 61760-4，表面安装技术–第4部分：湿敏器件的分类，包装，标记和处理（Surface mounting technology-Part 4:Classification,packaging,labelling and handling of moisture sensitive devices）JEDEC J-STD-075 用于装配的非集成电路电子元器件分级（Classification of non-IC electronic components for assembly process）3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1无源的 passive<电子器件>限定瞬时功率的时间积分从首次供电之前的瞬间开始，在任何时间间隔内不能为负的电子器件或电路。
示例电阻，电感，电容，保险丝，磁性开关，晶体振荡器，二极管，LED。
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半导体器件的贮存寿命
时间:2008-09-03 08:34来源:可靠性论坛作者:张瑞霞，徐立生，高兆丰点击: 1291次
１引言高可靠半导体器件在降额条件（Tj＝１００℃）下的现场使用失效率可以小于１０－８／ｈ，即小于10FIT，按照偶然失效期的指数分布推算，其平均寿命MTTF大于１０８ｈ，即大于１００００年。
据文献报导，电子元器件的贮存失效率比工作失效率还要小一个数量级
１引言
高可靠半导体器件在降额条件（Tj＝１００℃）下的现场使用失效率可以小于１０－８／ｈ，即小于10FIT，按照偶然失效期的指数分布推算，其平均寿命MTTF大于１０８ｈ，即大于１００００年。
据文献报导，电子元器件的贮存失效率比工作失效率还要小
一个数量级，即小于１Ｆｉｔ。
国内航天用电子元器件有严格的超期复验规定，航天各院都有自己的相应标准，其内容大同小异［１］。
半导体器件在Ι类贮存条件下的有效贮存期最早规定为３年，后放宽到４年，最近某重点工程对进口器件又放宽到５年，比较随意。
同时规定，每批元器件的超期复验不得超过２次。
美军标规定对贮存超过３６个月的器件在发货前进行Ａ１分组、Ａ２分组以及可焊性检验［２］，并没有有效贮存期的规定。
在俄罗斯军用标准中，半导体器件的最短贮存期一般为２５年，器件的服务期长达３５年，和俄罗斯战略核武器的设计寿命３０年相适应。
然而，国内对于半导体器件的贮存寿命尤其是有效贮存期有着不同的解释，在认识上存在着误区。
国内的超期复验的规定过严，有必要参考美、俄的做法加以修订，以免大量可用的器件被判死刑，影响工程进度，尤其是进口器件，订货周期长，有的到货不久就要复验，在经济上损失极大。
２芯片和管芯的寿命预计
高可靠半导体器件通常采用成熟的工艺、保守的设计（余量大）、严格的质量控制、封帽前的镜检和封帽后的多项筛选，有效剔除了早期失效器件。
用常规的寿命试验方法无法评估其可靠性水平，一般采用加速寿命试验方法通过阿列尼斯方程外推其MTTF，其芯片和管芯的寿命极长，通常大于１０８ｈ，取决于失效机构激活能和器件的使用结温。
随着工艺技术的进展，半导体器件的激活能每年大约增长３％。
据报道１９７５年的激活能为０６ｅＶ，１９９５年增长到１０ｅＶ，其MTTF每隔１５年增长一倍，加速系数每隔５年增长一倍。
化合物半导体器件微波性能优越，可靠性高，自８０年代以来，在军事领域得到了广泛的
应用。
已报道的ＧａＡｓＦＥＴ，ＨＢＴ，ＭＭＩＣ电路的激活能一般都大于１５ｅＶ，即加速系数非常大。
MTTF的报道在１０９～１０１１ｈ，外推至沟道温度１００℃。
加速寿命试验能暴露芯片或管芯的主要失效机理有：金属化条电迁移、氧化层中和氧化物与半导体界面上的可动电荷、电击穿、界面上的金属化与半导体的相互作用以及金属间化合物等。
３超期复验和有效贮存期
由于半导体器件的芯片和管芯的寿命极长，因此超期复验的重点应关注与器件封装有关的失效机理。
例如器件的外引线在多年贮存以后，有的会产生锈蚀，影响到可焊性，在装机后易产生虚焊故障和密封性不良的器件。
在长期贮存中，水汽会进入管壳，产生电化学腐蚀，使内引线键合失效或电参数退化。
不过对于密封性良好的器件，如漏率小于１０-９Ｐａ;ｍ３／ｓ，其腔体内外９０％气体交换时间为２０年，可以忽略外部水汽的影响。
在美军标MIL-M-38510微电路总规范中规定：对制造厂存放超过３６个月的微电路在发货前只要求重新进行Ｂ-３分组的可焊性试验，不要求重新进行Ａ组检验，也没有有效贮存期的限制。
俄罗斯对电子元器件的贮存性评估方法已制定了标准［３］，其中有加速贮存和长期贮存两种试验方法，即使采用了加速贮存方法，也要积累多年的数据，也只能部分替代常规贮存试验。
因此俄罗斯对其军用电子元器件最短贮存期限分档为１５，２０，２５，３０，３５年是有充分依据的。
我国航天部门提出的有效贮存期的依据并不充分，其３～５年的规定比较保守，各部门提出的规定也大同小异，建议对电子元器件制定统一的超期复验标准。
有必要吸收俄罗斯的经验，因其标准体系相当严密，基础工作非常扎实，俄罗斯“和平号空间站”设计寿命为５年，而实际服务期限已超过１５年，就是很好的例证。
４半导体器件长期贮存实例
４．１美国宇航级晶体管
JANS2N2219AL为硅ｎｐｎ开关晶体管，ＰＣＭ为８００ｍＷ，采用ＴＯ３９封装，该批器件的生产日期为１９８０年，数量为４２支。
宇航级晶体管为美国军用半导体器件中最高的产品保证等级，它体现了当时半导体器件的最高质量水平。
我们从１９９８年开始对该批器件进行了一系列的试验和检测，并于１９９９年进行了报道［４］。
当时任抽１０支管子进行过６０００ｈ的全功率寿命试验，试验以后电参数变化极小，ｈＦＥ先略微变大，过峰值后又略微变小，相对变化幅度小于２％。
当时这批器件已经贮存了１７年，可见长期贮存对它的使用可靠性无影响。
２００６年又对全部样品进行了电参数复测，ｈＦＥ和１９９８年的参数全部吻合，没有明显的变化，证明了宇航级器件在实验室条件下贮存寿命极长，到目前为止已经贮存２６年没有发现电参数有任何退化，并且外引线镀金层厚度为３μｍ，气密性全部合格，内部水汽含量抽检２支为２１５６和２３４３×１０－６，均小于５０００×１０－６，管壳内９９.７％为氮气，氧含量仅为１００×１０－６。
４.２特军级晶体管
ＪＴＸ２Ｎ２４０５为硅ｎｐｎ开关晶体管，ＰＣＭ为１Ｗ，ＴＯ-３９封装，生产日期为１９７４年，已经贮存了３２年。
特军级晶体管的质量等级高于普军级（JAN），该批器件数量较大，共２０６支，管芯的图形较大，ＩＣＭ为１Ａ，内引线用金丝，在管芯处为球焊键合，为７０年代的典型键合工艺。
在贮存期间，对电参数进行过多次检测，全部符合规范要求，仅有１支管子，小电流ｈＦＥ（１ｍＡ处）有退化迹象。
管子的外引线镀金层质量良好，没有锈蚀现象，任抽１０支样管做可焊性试验，全部合格，气密性经检测漏率小于１０９Ｐａｍ３／ｓ。
４.３早期的宇航级晶体管
JANＳ２Ｎ２２２２Ａ为硅小功率开关晶体管，ＴＯ-１８封装，相当于国产管３ＤＫ３，该批产品共５支，生产日期为１９７１年，已经贮存了３５年，是美国ＴＩ公司早期生产的宇航级晶体管。
经电参数检测，全部符合规范要求，ｈＦＥ在微电流下也没有退化。
该管内引线采用当时典型的金丝球焊工艺，经过DPA检测，内引线键合拉力为２.９～６.５ｇ，芯片剪切力为１.９８ｋｇ。
由于金丝和铝膜的键合在高温下会产生多种金铝化合物，严重时会产生开路失效，因此ＴＩ公司在８０年代生产的宇航级晶体管２Ｎ２２１９中内引线使用铝丝超声键合工艺，消除了金铝化合物的失效模式。
从DPA的数据来看，金丝球焊的键合拉力在贮存３５年后，确有退化，２.９ｇ数据为键合点脱开，６.５ｇ为金丝拉断。
该批器件的气密性良好，经检测漏率为１０-９Ｐａ;ｍ３／ｓ范围。
４.４国产晶体管长期储存实例
国家半导体器件质量监督检验中心从１９８４年起对各种国产高频小功率晶体管进行了许可证确认试验，当时每个品种从工厂抽样１５０支，用６０支分别进行高温储存、工作寿命和环境试验，其余留作仲裁用。
全部样品在Ⅰ类贮存条件的试验室保存了２０多年，从２００６年开始进行了长期贮存器件可靠性研究，现报道其中一例。
３ＤＧ７９晶体管为中放ＡＧＣ专用管，生产时间为１９８３年，对库存１００多支样管进行了常温电参数测试，全部符合规范要求，对其中５支标样进行了对比测试，发现ｈＦＥ在贮存２０年后平均下降了１６％（年下降率０.８％），说明存在ｈＦＥ退化机理，但未超出寿命试验失效判据（３０％）。
５结论
高可靠半导体器件的贮存寿命极长，对于气密性良好的金属或陶瓷封装器件，如果内部水汽含量小于５０００×１０-６，外引线镀层质量良好，在Ⅰ类条件的贮存期限可达到２５年，甚至更长。
我国航天部门制订的超期复验标准中对于有效贮存期订的过严，建议参考俄罗斯标准作必要的修订，作为过渡方案，可以将半导体器件的有效贮存期先放宽到５年，这在某重点工程中已证明是可行的。
国内有关部门应加强电子元器件贮存可靠性及评估技术研究，制定相应统一的标准规范。