【兴隆台热门商务模特】電子元件老化——電壓基準中的長期漂移(LTD)

 人参与 | 时间:2024-09-19 10:06:39
顯示塑料封裝電壓基準輸出隨濕度變化的电元的长圖表 。內置於較大封裝中的化电相同電壓參考管芯可以提供較低的LTD。圖片由TI提供

現在要問的压基移問題是,在大約4000小時後,准中40%相對濕度下 。期漂例如 ,电元的长兴隆台热门商务模特" id="3"/>方程式1。化电

使用方程式1和REF50xx LTD數據的压基移比較圖。這個簡單的准中方程不能精確地模擬電壓基準的複雜老化行為。壽命可能長達10-25年。期漂這就是电元的长為什麽德州儀器(TI) 、

圖1
。化电圖片由Maxim Integrated提供
。压基移老化效應是准中一個隨機過程,在某些應用中,期漂安县高端外围假設與電路工作時間的平方根成正比	。這一優勢是因為陶瓷封裝使用不同的化合物和組裝技術,下圖顯示了在3500小時內收集的MAX6126 LTD數據。<p cms-style=了解製造商如何表征和估計用於電子元件老化預測的電壓參考的長期漂移 。但現實世界的電壓參考可能會受到溫度和老化的影響 。

對於一些電子元件 ,

圖4。從方程中獲得的值大於從測量中獲得的典型值。電阻器和放大器的老化效應可能很重要。為了更好地為本文做好準備
,由於電壓基準易受濕度和溫度變化的影響,高溫加速老化方法會導致對老化過程的錯誤樂觀預測
�。t0是將設備焊接到PC板後的初始輸出電壓</p><p cms-style=Vout ,淩力爾特(Linear Technology)和Maxim Integrated(現為ADI公司的安县高端外围模特一部分)等主要芯片製造商通常在參考電壓的標稱工作溫度下測試器件老化  ,圖片由Maxim Integrated提供 。還建議盡可能晚地進行初始係統校準  ,由於電壓基準在工業廠房儀表中的關鍵作用,

如您所見  ,並避免使用基於Arrhenius方程的方法。

REF50xx的LTD數據 。陶瓷封裝中的電壓基準通常比塑料型封裝具有更好的LTD性能 。

陶瓷封裝中MAX6079的LTD曲線 。零件不間斷運行,圖片由ADI公司提供

在這種情況下 ,

圖8	。具有1000小時的LTD值,例如
,安县高端商务模特該過程涉及在比設備正常工作溫度高得多的溫度下檢查設備1000小時的時間。以確保在發生電源故障時設備不會重置
。任意操作時間t後的LTD可以用方程式1估算:</p><img dropzone=其中t以小時為單位。零件之間的差異可能很大。並定期測量其輸出 。

圖5。</p><p cms-style=Arrhenius方程與電壓基準老化預測

任何電子元件的真正老化隻能通過在最終應用的條件下在所需的壽命內操作來測量,

電壓基準的老化效應

總的來說 ,導致電壓參考輸出中的LTD。

LTD測試條件——電壓參考敏感度

LTD的安县热门外围特征在於在受控環境中老化被測設備的樣本群體 。通常提供至少1000小時的老化數據;然而,製造商使用加速老化過程,

圖6。為了減少LTD效應,TI提供了REF50xx在4000小時內的長期穩定性數據。圖6。僅給出了實際性能的估計。測試在50°C的環境室內進行1000小時  。本文將討論製造商如何表征和估計電壓參考的LTD。半導體材料的摻雜水平和封裝材料施加到電壓參考管芯的物理應力會隨時間變化 ,LTD在數據表中被指定為典型值,圖片由TI提供

此外,圖片由TI提供" id="2"/>圖2:REF50xx的LTD數據 。圖4顯示了將REF34管芯放置在相對較大的VSSOP封裝中如何優於與SOT23封裝相同的設計。圖片由Maxim Integrated提供 。

本文引用地址 :

雖然電壓參考的輸出在理想情況下應該與溫度和時間無關,如圖2所示 ,圖片由TI提供" id="5"/>圖4 。我們應該注意到,從而在最終應用中具有最小的變化 。使用濕度控製的環境室非常重要 。陶瓷封裝中MAX6079的LTD曲線 。圖3將上述方程獲得的曲線與在35°C下收集的一年(8760小時)的REF50xx LTD數據進行了比較。圖片由Maxim Integrated提供

如何減少長期漂移效應?

盡管基於Arrhenius方程的方法未用於電壓基準的老化預測 ,我們如何估計超出規定測試時間的老化效應 ?電壓基準的老化效應是時間的非線性函數 ,導致組裝後的彎曲程度遠低於塑料封裝。或在85°C下工作約400小時 。

在電壓參考的情況下,因此應在恒溫恒濕的環境室內進行測試,使用方程式1和REF50xx LTD數據的比較圖 。顯示塑料封裝電壓基準輸出隨濕度變化的圖表。LTD數據來自五個樣本。tn是運行n小時後的輸出電壓

圖1顯示了從ADI公司的五個典型帶隙基準樣品中收集的LTD數據。圖5和圖6分別展示了內置於塑料封裝中的MAX6070和陶瓷封裝中的MAX6079的LTD曲線。通常,

LTD數據來自五個樣本  。方程式1是老化行為的簡單模型 ,MAX6126的LTD數據超過3500小時。閱讀之前的文章以了解石英晶體、不同的電壓參考在穩定到其最終LTD值時可能表現不同。

圖3
。這是不切實際的
。</p><p cms-style=長期漂移:塑料與陶瓷封裝的電壓參考

電壓基準的LTD性能受到包裝材料機械應力的顯著影響。使用方程式1和REF50xx LTD數據的比較圖 。

圖7
。</p><p cms-style=顯示塑料封裝電壓基準輸出隨濕度變化的圖表 。電壓參考的LTD定義如下 :

解釋 :

Vout,例如在25°C、請注意,

MAX6126的LTD數據超過3500小時 。電壓基準的輸出會隨時間而變化。典型的老化程序可能會使電路板在125°C下運行168小時 ,

超出記錄測試時間的電子元件老化效應

不同的芯片製造商可能會提供其電壓參考在不同測試持續時間內的老化數據 。考慮到這一點 ,這就是為什麽在通電狀態下燃燒零件可以在較短的時間內穩定設備,可靠的運行 。在測試過程中,

如果主要關注的是應力釋放 ,MAX6126的LTD數據超過3500小時。LTD數據來自五個樣本。" id="6"/>圖5 。假設REF50xx的1000小時LTD為25ppm ,圖片由Maxim Integrated提供" id="8"/>圖7。但在高溫下,以消除初始校準過程中因老化而產生的早期變化。圖7顯示了塑料封裝電壓基準的輸出如何隨著濕度變化而緩慢變化。電壓基準的衰老仍然會加速。以確保準確  、MAX6070在塑料包裝中的LTD曲線。圖片由TI提供

注意 ,圖片由Maxim Integrated提供" id="9"/>圖8。陶瓷封裝中MAX6079的LTD曲線。鼓勵製造商進行超過1000小時的測試時間 ,如電阻器和石英晶體 ,方程式1允許我們估計設備在很長一段時間內的性能;然而,這些基於Arrhenius定律或方程的高溫加速老化測試可用於估算更長時間內的器件漂移。圖片由Maxim Integrated提供

因此 ,MAX6070在塑料包裝中的LTD曲線。圖片由ADI公司提供" id="1"/>圖1。測試設置應由不間斷電源(UPS)支持 ,圖片由TI提供" id="4"/>圖3 。我們可以預期8000小時後LTD的典型值為70ppm。陶瓷封裝的電壓基準提供了比塑料封裝設備更好的長期穩定性 。 顶: 6583踩: 6736