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半導(dǎo)體元器件失效原因有不少，除了使用不當(dāng)之外，浪涌和靜電擊穿等都是導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的壽命縮短的原因。隨著電子技術(shù)的不斷更新，對(duì)電子設(shè)備所用的元器件的品質(zhì)要求越高，半導(dǎo)體器件廣泛使用，壽命經(jīng)過(guò)性能退化最后導(dǎo)致失效。
導(dǎo)致元器件失效退化有以下幾個(gè)方面：
1.設(shè)計(jì)
都知道半導(dǎo)體器件會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸老化，但對(duì)于導(dǎo)致元器件失效的因素卻不知道。
很多的芯片設(shè)計(jì)通常會(huì)采取冗余方式，以確保滿足可靠壽命工作要求。
運(yùn)算放大器必須正確偏置，并且必須在過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓中留有一些余量。然后你必須確保留下足夠的余量，這樣隨著時(shí)間的推移，運(yùn)算放大器的老化將保持在晶體管的飽和區(qū)域內(nèi)。
老化及可靠性是設(shè)計(jì)師需要重點(diǎn)考慮的。要確保滿足市場(chǎng)所有老化和可靠性的要求。
2.制造
半導(dǎo)體器件的制造涉及到測(cè)量?jī)H幾納米的結(jié)構(gòu)。對(duì)于成熟的工藝節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)率可能在80%到90%之間。然而，對(duì)于較新的節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)率可能大大低于50%，制造步驟不完善，哪怕環(huán)節(jié)的工藝變化也會(huì)產(chǎn)生明顯差異。
隨著設(shè)計(jì)逐漸演變成采用先進(jìn)封裝的深亞微米技術(shù)，現(xiàn)有的仿真工具和設(shè)計(jì)方法無(wú)法很好地反映變化及其對(duì)可靠性的影響。這會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)流程出現(xiàn)漏洞。
3.ESD保護(hù)
在運(yùn)行期間，ESD事件也可能導(dǎo)致問(wèn)題。在便攜式電子產(chǎn)品中，ESD可以導(dǎo)致許多類型的軟錯(cuò)誤。
在ESD事件期間，電源供電網(wǎng)絡(luò)(PDN)上可能會(huì)引起噪聲。
4.磁場(chǎng)
“ 電感在磁場(chǎng)中儲(chǔ)存能量來(lái)發(fā)揮其功能。但是，電感除受自身產(chǎn)生的電磁能量影響外，也受外部磁通量影響。保證元器件的電感值指的是無(wú)外部磁通量狀態(tài)下的值。因此，在存在外部磁通量的情況下封裝電感時(shí)，將可能無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的功效。”
5.開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，功率越高也隨之造成了電子元器件的發(fā)熱，而發(fā)熱帶來(lái)的問(wèn)題不僅僅是手機(jī)在口袋里變熱。它會(huì)導(dǎo)致晶體管和它們之間的連接退化，這也直接影響半導(dǎo)體元器件的性能和可靠性。
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