一、概念 老化也稱“老練”，是指在一定（dìng）的環境溫度下、較長的時間（jiān）內（nèi）對元器件連續施加一定的電（diàn）應力，通（tōng）過電-熱應力的綜合作（zuò）用來加速（sù）元器件（jiàn）內部的各種物理、化學反應過程，促（cù）使隱藏於元（yuán）器（qì）件內部的各種潛在缺陷及早暴（bào）露，從而達到剔除早（zǎo）期失效產品的目的。

    二、作用
    1.對於工藝製造過程中可能存在的一係列缺陷，如表麵沾汙、引線焊接不良、溝道漏電、矽片裂紋、氧化層缺陷和局部發熱（rè）點等都有較好的篩選效果。
    2.對於（yú）無缺陷的元器件（jiàn），老化也可促使其（qí）電參數穩定。

    三、半導體器（qì）件常用（yòng）的老化篩選方（fāng）法
    1.常溫靜態功率老化（huà）
    常溫靜態（tài）功率老化就是使器件處（chù）在室溫下老化（huà）。半導體的PN結處於正（zhèng）偏導通狀態，器件老化所需要的熱應力，是由器件本身所消耗的功率轉換而來（lái）的。由於器件在老化過程中受到電、熱（rè）的綜（zōng）合作用，器件內部的各種物理、化學反應（yīng）過程被加速，促使其潛在缺陷提前暴露，從而把有缺（quē）陷的器件剔除。這種老化方法無需高溫設備，操作也很簡便，因此被普遍采用。在器件的安全範圍內，適當加大老化功率（提（tí）高器件結溫）可以收到更（gèng）好（hǎo）的老化（huà）效果，並且（qiě）可以縮短老（lǎo）化時間。                
    為了使老化取得（dé）滿意的效（xiào）果，應注意下麵幾點：
    ① 老化設備應有（yǒu）良好的防自激振蕩措施。
    ② 給器（qì）件施加電壓時，要從零開始緩慢地增加，去電壓時也要緩慢地減小，否（fǒu）則電源電壓（yā）的（de）突變所產生的瞬間（jiān）脈衝可（kě）能（néng）會損傷器件。老化後要在標準或（huò）規範規定的時（shí）間（jiān）內及時測量，否則某些老化時超差的參數會恢複到（dào）原來的數值。
    ③ 為保證晶體管能在最高結（jié）溫下老化，應準確測量晶體管熱阻。
    對於集成電路來說，由於其工作電壓和工作電流都受到較大的限製，自身的結溫溫升很少，如不提高環境溫度很（hěn）難達到有效地老化所（suǒ）需的（de）溫度。因此（cǐ），常溫靜態功率老化隻在部分集（jí）成電路（線性電路和數字電路）中應用。

    2.高溫（wēn）靜（jìng）態功率老化（huà）
    高溫靜態功率老化的加電方（fāng）式及試驗電路形（xíng）式均與常溫靜態功率老化相同，區別在於前者在較高的環境溫度下（xià）進行。由於器件處在較高的環境溫度下進（jìn）行老化，集成電路（lù）的結溫就可達到很高的溫度。因此（cǐ），一般說來，集成電路的高溫靜態功率老（lǎo）化效果比常溫靜（jìng）態功率（lǜ）老化（huà）要好。
    我國（guó）軍用電子元器件標準中明（míng）確規定（dìng）集成電路要進行高溫靜態功率老化，具體條件是：在產品標（biāo）準規（guī）定的額定電源電壓、額定負載、信號及線路下進行老化。老化條件是：125±3                ℃，168 h（可根據需要確定）。老化過程中至少（shǎo）每8 h監測一（yī）次。
    3.高溫反偏老化
    在高溫反偏老化中，器件的PN結被同時（shí）加上高溫環境應力和反向偏壓電應力（lì），器件內部無電流或（huò）僅有微小的（de）電流通過（guò），幾乎不（bú）消耗功率。這種老化方（fāng）法對剔除具有表麵（miàn）效應（yīng）缺陷的早期失效器件特別有效，因而在一些反向（xiàng）應用的半導體器件老化中得到廣泛（fàn）的（de）應用。
    4.高溫動態（tài）老化（huà）                
    高溫動態老化主要（yào）用於數字器件，這種老化方法是在被老化器件的輸入端（duān）由脈衝信號（hào）驅動（dòng），使器件不停地處於翻轉（zhuǎn）狀態。這種老化方法很接近器件的實際使用狀態。
    高溫動態老化有兩種基本試驗（yàn）電路：串聯開關和並聯開關試驗電路（lù）。
    (1)串聯開關試驗電路又稱（chēng）“環形計數器”電路。其特點是（shì）：把全部受試器件的輸出輸入（rù）端串聯起來，組成一個環形計數電（diàn）路。由於前級的輸出就是後一級的輸入，即後一級就是前一級的負載，這就無須外加激勵信號和外加負載，故設備（bèi）簡單，容易實（shí）現。缺點是任一被試器件失效，都會使（shǐ）整個環形係統停止工作，使試驗中。直到換上新的試驗電路或短接有問題的器件，試驗才恢（huī）複正常。                
    (2)並（bìng）聯開關（guān）試驗（yàn）電（diàn）路的特點是（shì），被測器件與激勵電源（yuán）相並聯，因此每個被試器件都能（néng）單獨由（yóu）外加的開關電壓來驅動，每個被試器件的輸出端均可接（jiē）一模擬（nǐ）最大值的負載，從而克服了串聯開關老化（huà）的缺點。
    高（gāo）溫動態老化（huà）的試驗條件一般是在最（zuì）高額定工作溫度和最高額定工作電壓下老化168～240 h。例如：民用器件通常為幾小時，軍用高可靠性器件可選（xuǎn）擇100～168 h，宇航級器件可選擇240                h甚至更長的周期。

    四、元件的老化
    1.電阻元件老化試驗一般按照（zhào）規範的要求施（shī）加功率和溫度環境，要特別（bié）注意的是老化是否有散熱的要求。
    2.電容器老化試驗一般采用高溫電壓（yā）老化。這種方（fāng）法是：在（zài）電容器最高（gāo）額定（dìng）工作（zuò）溫（wēn）度下施加額定電壓，持續96～100 h，以剔除因介質有缺陷（xiàn）而造成擊（jī）穿和短路的產品。例（lì）如，有機（jī）薄膜電容器介（jiè）質中的針孔、疵點和（hé）導電微粒，在高溫電壓老化中會導致電容器短（duǎn）路失效；有嚴（yán）重缺陷的（de）液體鉭電（diàn）解電容器在高溫電壓老化時，流經缺陷處的短（duǎn）路電流很大，使產品溫度驟然升高。電解質與焊（hàn）料迅速氣化，使壓力達到（dào）足以使產品遭到破壞的程度。
    對於沒有潛在缺陷的電容器，高溫電壓老化能消除產品中的內應力，改善介質性能，提高電容器的容量穩定（dìng）性。高溫電（diàn）壓（yā）老化能使（shǐ）介質有缺陷的金屬化紙介（或塑料箔膜）電容（róng）器產生（shēng）“自愈”，恢複其性能。
     五、高溫老（lǎo）化注意事項
    1.各種元器件的電應力選擇要適當，可以（yǐ）等於或稍高於額定條件，但應注意高於額（é）定條件不能引（yǐn）入新的失效機理。例如，有些元器件負荷瞬時超過（guò）最大額定值時會（huì）立即劣化或擊（jī）穿（chuān），即使一些劣化的器件以後能暫時工作，其壽命也將會縮短。                
    2.經（jīng）過高溫（wēn）老化試驗後要求殼溫冷卻到低於35 ℃時才允許給器件斷電。由於在高溫無電場作用下，可動離子能（néng）作無規則運動，使得器件已失效的性（xìng）能恢（huī）複正常，從而可能（néng）會掩蓋其曾經失效的（de）現象。
    3.老化試驗後的測試一般要求在試驗結束後96 h內完成。

責任編（biān）輯：salmon範