- •Содержание
- •Методические указания
- •Общие положения
- •Рекомендации по использованию справочных данных
- •Общая характеристика моделей
- •Описание коэффициентов моделей
- •Дополнительные справочные данные
- •Интегральные микросхемы
- •Полупроводниковые приборы
- •Диоды выпрямительные
- •Диоды импульсные
- •Столбы выпрямительные
- •Варикапы подстроечные
- •Сборки диодные
- •Стабилитроны
- •Ограничители напряжения
- •Генераторы шума
- •Сборки транзисторные кремниевые
- •Транзисторы полевые кремниевые
- •Транзисторы полевые арсенидогаллиевые
- •Сборки транзисторные СВЧ
- •Диоды выпрямительные
- •Диоды импульсные
- •Столбы выпрямительные
- •Варикапы подстроечные
- •Сборки диодные
- •Стабилитроны
- •Ограничители напряжения
- •Генераторы шума
- •Транзисторы биполярные кремниевые
- •Транзисторы полевые кремниевые
- •Транзисторы полевые арсенидогаллиевые
- •Сборки транзисторные СВЧ
- •Оптоэлектронные полупроводниковые приборы
- •Излучатели полупроводниковые
- •Оптопары
- •Микросхемы оптоэлектронные
- •Излучатели полупроводниковые
- •Оптопары
- •Микросхемы оптоэлектронные
- •Изделия квантовой электроники
- •Лазеры и излучатели полупроводниковые
- •Лазеры твердотельные на алюмо-иттриевом гранате с импульсной накачкой
- •Лазеры газовые гелий-неоновые
- •Элементы лазерные активные
- •Устройства управления лазерным излучением
- •Пироэлектрические модули
- •Лазеры и излучатели полупроводниковые
- •Лазеры газовые гелий-неоновые
- •Элементы лазерные активные
- •Устройства управления лазерным излучением
- •Пироэлектрические модули
- •Лампы генераторные для работы в непрерывном режиме
- •Лампы генераторные для работы в импульсном режиме
- •Лампы модуляторные для работы в импульсном режиме
- •Лампы регулирующие
- •Лампы генераторные для работы в непрерывном режиме
- •Лампы генераторные для работы в импульсном режиме
- •Лампы модуляторные для работы в импульсном режиме
- •Лампы регулирующие
- •Газоразрядные приборы и высоковольтные кенотроны
- •Газотроны
- •Тиратроны импульсные
- •Стабилитроны
- •Разрядники нерезонансные
- •Счетчики ионизирующих излучений
- •Высоковольтные кенотроны
- •Газотроны
- •Тиратроны импульсные
- •Стабилитроны
- •Разрядники нерезонансные
- •Счетчики ионизирующих излучений
- •Высоковольтные кенотроны
- •Трубки электронно-лучевые приемные и преобразовательные
- •Трубки приемные
- •Трубки преобразовательные
- •Трубки приемные
- •Трубки преобразовательные
- •Знакосинтезирующие индикаторы
- •Индикаторы без встроенного управления
- •Индикаторы со встроенным управлением
- •Индикаторы без встроенного управления
- •Индикаторы со встроенным управлением
- •Приборы фотоэлектронные
- •Передающие телевизионные трубки
- •Фотоэлектронные умножители
- •Преобразователи электронно-оптические и блоки
- •Передающие телевизионные трубки
- •Фотоэлектронные умножители
- •Преобразователи электронно-оптические и блоки
- •Приборы фотоэлектрические
- •Фотодиоды
- •Фоторезисторы
- •Фототранзисторы
- •Фотоприемные устройства
- •Приборы фоточувствительные с переносом заряда
- •Фотодиоды
- •Фоторезисторы
- •Фототранзисторы
- •Приборы фоточувствительные с переносом заряда
- •Приборы пьезоэлектрические и фильтры электромеханические
- •Резонаторы пьезоэлектрические простые
- •Резонаторы пьезоэлектрические прецизионные
- •Резонаторы пьезоэлектрические с внутренним подогревом (резонаторы-термостаты)
- •Генераторы пьезоэлектрические простые
- •Генераторы пьезоэлектрические термокомпенсируемые
- •Генераторы пьезоэлектрические термостатированные
- •Генераторы пьезоэлектрические управляемые
- •Фильтры пьезоэлектрические полосовые кварцевые
- •Фильтры пьезоэлектрические полосовые пьезокерамические
- •Фильтры пьезоэлектрические полосовые пьезокристаллические
- •Фильтры пьезоэлектрические режекторные и дискриминаторные кварцевые
- •Элементы пьезоэлектрические
- •Преобразователи и датчики пьезоэлектрические
- •Фильтры электромеханические полосовые
- •Резонаторы пьезоэлектрические простые
- •Резонаторы пьезоэлектрические прецизионные
- •Резонаторы пьезоэлектрические с внутренним подогревом (резонаторы-термостаты)
- •Генераторы пьезоэлектрические простые
- •Генераторы пьезоэлектрические термокомпенсируемые
- •Генераторы пьезоэлектрические термостатированные
- •Генераторы пьезоэлектрические управляемые
- •Фильтры пьезоэлектрические полосовые кварцевые
- •Фильтры пьезоэлектрические полосовые пьезокерамические
- •Фильтры пьезоэлектрические полосовые пьезокристаллические
- •Фильтры пьезоэлектрические режекторные и дискриминаторные кварцевые
- •Частотно-избирательные микроблоки
- •Элементы пьезоэлектрические
- •Преобразователи и датчики пьезоэлектрические
- •Электромеханические фильтры полосовые
- •Резисторы
- •Резисторы постоянные непроволочные
- •Резисторы постоянные проволочные и фольговые
- •Резисторы переменные непроволочные
- •Резисторы переменные проволочные
- •Терморезисторы
- •Микросхемы резисторные пленочные
- •Наборы резисторов тонкопленочные
- •Наборы резисторов толстопленочные
- •Резисторные сборки
- •Поглотители
- •Резисторы постоянные непроволочные
- •Резисторы постоянные проволочные и фольговые
- •Резисторы переменные непроволочные
- •Резисторы переменные проволочные
- •Терморезисторы
- •Микросхемы резисторные пленочные
- •Наборы резисторов
- •Резисторные сборки
- •Поглотители
- •Конденсаторы
- •Тонкопленочные с неорганическим диэлектриком
- •Стеклянные
- •Слюдяные
- •Бумажные
- •Оксидно-электролитические
- •Объемно-пористые
- •Оксидно-полупроводниковые
- •С органическим синтетическим диэлектриком
- •Сборки на основе конденсаторов
- •Конденсаторы и фильтры помехоподавляющие
- •Тонкопленочные с неорганическим диэлектриком
- •Стеклянные
- •Слюдяные
- •Бумажные
- •Оксидно-электролитические
- •Объемно-пористые
- •Оксидно-полупроводниковые
- •С органическим синтетическим диэлектриком
- •Сборки на основе конденсаторов
- •Конденсаторы и фильтры помехоподавляющие
- •Трансформаторы
- •Питания
- •Преобразователей напряжения
- •Импульсные
- •Согласующие
- •Электромагнитные многофункциональные
- •Питания
- •Преобразователей напряжения
- •Импульсные
- •Согласующие
- •Электромагнитные многофункциональные
- •Дроссели
- •Дроссели фильтров
- •Дроссели высокочастотные
- •Дроссели фильтров
- •Дроссели высокочастотные
- •Линии задержки
- •Лампы накачки
- •Лампы накачки импульсные
- •Лампы накачки непрерывные
- •Лампы накачки импульсные
- •Лампы накачки непрерывные
- •Источники высокоинтенсивного оптического излучения
- •Компоненты волоконно-оптических систем передачи информации
- •Коммутационные изделия
- •Переключатели
- •Тумблеры
- •Кнопки и кнопочные переключатели
- •Переключатели на базе герконов
- •Микропереключатели
- •Переключатели ручного управления
- •Магнитоуправляемые контакты замыкающего типа
- •Магнитоуправляемые контакты переключающего типа
- •Переключатели
- •Тумблеры
- •Кнопки и кнопочные переключатели
- •Переключатели на базе герконов
- •Микропереключатели
- •Переключатели ручного управления
- •Магнитоуправляемые контакты замыкающего типа
- •Магнитоуправляемые контакты переключающего типа
- •Установочные изделия
- •Панели ламповые
- •Предохранители
- •Держатели предохранителей
- •Панели ламповые
- •Предохранители
- •Держатели предохранителей
- •Соединители низкочастотные и радиочастотные
- •Соединители радиочастотные
- •Электровакуумные приборы и модули СВЧ
- •Приборы ферритовые СВЧ
- •Вентили волноводные низкого уровня мощности
- •Вентили волноводные высокого уровня мощности
- •Вентили коаксиальные низкого уровня мощности
- •Вентили коаксиальные высокого уровня мощности
- •Вентили полосковые низкого уровня мощности
- •Циркуляторы волноводные низкого уровня мощности
- •Циркуляторы волноводные высокого уровня мощности
- •Циркуляторы коаксиальные низкого уровня мощности
- •Циркуляторы коаксиальные высокого уровня мощности
- •Циркуляторы полосковые низкого уровня мощности
- •Переключатели волноводные низкого уровня мощности
- •Переключатели волноводные высокого уровня мощности
- •Переключатели коаксиальные низкого уровня мощности
- •Переключатели полосковые низкого уровня мощности
- •Фильтры коаксиальные низкого уровня мощности
- •Фильтры волноводные низкого уровня мощности
- •Фильтры полосковые низкого уровня мощности
- •Фазовращатели волноводные низкого уровня мощности
- •Фазовращатели волноводные высокого уровня мощности
- •Фазовращатели полосковые низкого уровня мощности
- •Ограничители волноводные высокого уровня мощности
- •Приборы многофункциональные коаксиальные низкого уровня мощности
- •Приборы многофункциональные волноводные низкого уровня мощности
- •Модуляторы волноводные низкого уровня мощности
- •Аппараты электрические низковольтные
- •Реле электромагнитные средней мощности
- •Реле электромагнитные слаботочные
- •Реле времени
- •Реле контроля, электротепловые токовые, температурные
- •Реле и автоматы защиты, выключатели и переключатели автоматические
- •Контакторы
- •Реле электромагнитные средней мощности
- •Реле электромагнитные слаботочные
- •Реле времени
- •Реле контроля, электротепловые токовые, температурные
- •Реле и автоматы защиты, выключатели и переключатели автоматические
- •Контакторы
- •Машины электрические малой мощности
- •Электродвигатели постоянного тока коллекторные с электромагнитным возбуждением
- •Электродвигатели постоянного тока бесконтактные
- •Электродвигатели бесконтактные моментные с постоянными магнитами
- •Электродвигатели переменного тока
- •Электродвигатели шаговые
- •Электровентиляторы
- •Тахогенераторы
- •Двигатель-генераторы переменного тока
- •Муфты электромагнитные
- •Трансформаторы вращающиеся
- •Сельсины
- •Фазовращатели индукционные
- •Датчики угла
- •Электродвигатели постоянного тока бесконтактные
- •Электродвигатели бесконтактные моментные с постоянными магнитами
- •Электродвигатели переменного тока
- •Электродвигатели шаговые
- •Электровентиляторы
- •Двигатель-генераторы переменного тока
- •Муфты электромагнитные
- •Трансформаторы вращающиеся
- •Сельсины
- •Фазовращатели индукционные
- •Датчики угла
- •Силовые полупроводниковые приборы
- •Диоды выпрямительные силовые
- •Тиристоры силовые
- •Транзисторы силовые
- •Диоды выпрямительные силовые
- •Тиристоры силовые
- •Транзисторы силовые
- •Электрические кабели, провода, шнуры
- •Кабели радиочастотные коаксиальные
- •Кабели радиочастотные симметричные
- •Кабели радиочастотные антивибрационные
- •Кабели радиочастотные излучающие
- •Кабели управления
- •Кабели и провода силовые
- •Провода и кабели высоковольтные и импульсные
- •Провода и кабели бортовые
- •Кабели контрольные
- •Кабели и провода судовые
- •Провода зажигания
- •Провода из сплавов сопротивлений
- •Кабели, провода и шнуры связи
- •Провода и кабели монтажные
- •Провода ленточные
- •Провода и шнуры силовые установочные
- •Провода обмоточные
- •Кабели радиочастотные коаксиальные
- •Кабели радиочастотные симметричные
- •Кабели радиочастотные антивибрационные
- •Кабели радиочастотные излучающие
- •Кабели управления
- •Кабели и провода силовые
- •Провода и кабели высоковольтные и импульсные
- •Провода и кабели бортовые
- •Кабели контрольные
- •Кабели и провода судовые
- •Провода зажигания
- •Провода из сплавов сопротивлений
- •Кабели, провода и шнуры связи
- •Провода и кабели монтажные
- •Провода ленточные
- •Провода обмоточные
- •Провода и шнуры силовые установочные
- •Химические источники тока
- •Химические источники тока первичные
- •Химические источники тока вторичные
- •Химические источники тока резервные
- •Лампы электрические
- •Лампы накаливания
- •Лампы разрядные
- •Лампы накаливания
- •Лампы разрядные
- •Соединения
- •Платы с металлизированными сквозными отверстиями
- •Трансформаторы
- •Дроссели
- •Линии задержки
- •Лампы накачки
Справочник "Надежность ЭРИ" |
|
|
Полупроводниковые приборы |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип изделия |
|
Номер ТУ |
|
tпер.макс, °С |
|
|
tсниж, °С |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Т9129А, Б |
|
аА0.339.714ТУ |
150 |
|
125 |
Al |
||
2Т9132АС |
|
аА0.339.722ТУ |
190 |
|
75 |
|
||
2Т9134А, Б |
|
аА0.339.728ТУ |
190 |
|
85 |
Al |
||
2Т9135А-2 |
|
аА0.339.733ТУ |
190 |
|
57 |
Al |
||
2Т9136АС |
|
аА0.339.804ТУ |
200 |
|
40 |
|
||
2Т9137А |
|
аА0.339.757ТУ |
175 |
|
|
– |
|
|
2Т9137Б |
|
аА0.339.757ТУ |
160 |
|
50 |
Al |
||
2Т9139А |
|
аА0.339.769ТУ |
175 |
|
65 |
Al |
||
2Т9139Б |
|
аА0.339.769ТУ |
200 |
|
25 |
Al |
||
2Т9139Г |
|
аА0.339.769ТУ |
175 |
|
65 |
|
||
2Т9140А, Б |
|
аА0.339.771ТУ |
175 |
|
50 |
|
||
2Т9143А |
|
АЕЯР.432150.048ТУ |
150 |
|
50 |
|
||
2Т9146А – К |
|
аА0.339.800ТУ |
150 |
|
85 |
Al |
||
2Т9147АС |
|
аА0.339.802ТУ |
200 |
|
60 |
|
||
2Т9149А, Б |
|
АЕЯР.432153.008ТУ |
185 |
|
50 |
|
||
2Т9153АС, БС, ВС |
|
АЕЯР.432149.024ТУ |
200 |
|
75 |
|
||
2Т9155А – В |
|
АЕЯР.432150.051ТУ |
200 |
|
50 |
|
||
2Т9156АС, БС, ВС |
|
АЕЯР.432150.052ТУ |
200 |
|
50 |
|
||
2Т9158А, Б |
|
АЕЯР.432150.059ТУ |
195 |
|
50 |
|
||
2Т9159А, А-5 |
|
АЕЯР.432140.066ТУ |
200 |
|
50 |
|
||
2Т9161АС |
|
АЕЯР.432150.093ТУ |
200 |
|
50 |
|
||
2Т9162А – Г |
|
АЕЯР.432150.096ТУ |
200 |
|
50 |
|
||
2Т9164АС |
|
АЕЯР.432150.101ТУ |
200 |
|
60 |
|
||
2Т9175А – В |
|
АЕЯР.432150.125ТУ |
200 |
|
40 |
|
||
2Т9188А |
|
АЕЯР.432140.154ТУ |
200 |
|
160 |
|
||
2Т9196А-2, Б-2 |
|
АЕЯР.432140.210ТУ |
175 |
|
125 |
|
||
2Т9197А – В |
|
АЕЯР.432150.211ТУ |
200 |
|
60 |
|
||
|
|
Сборки транзисторные СВЧ |
|
|
|
|
||
2ТС393А-1, Б-1 |
|
ХМ3.363.000ТУ |
|
125 |
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|||||
2ТС393А-1Н, Б-1Н |
|
ХМ3.363.000ТУ, |
|
125 |
|
|
45 |
|
|
|
РМ 11091.926 |
|
|
|
|
|
|
2ТС393А93, Б93 |
|
ХМ3.363.000ТУ |
|
125 |
|
|
45 |
|
2ТС398А-1, Б-1 |
|
СБ0.336.063ТУ |
|
135 |
|
|
105 |
|
2ТС398А-1Н, Б-1Н |
|
СБ0.336.063ТУ, |
|
135 |
|
|
105 |
|
|
|
РМ 11091.926 |
|
|
|
|
|
|
2ТС398А94, Б94 |
|
аА0.339.632ТУ |
|
135 |
|
|
105 |
|
2ТС3136А-1, Б-1 |
|
аА0.339.345ТУ |
|
125 |
|
|
100 |
|
2ТС3103А, Б |
|
аА0.339.031ТУ |
|
175 |
|
|
55 |
|
Примечания: 1. В связи с тем, что для ряда изделий в ТУ или справочной литературе не приведены значения tпер.макс, в графе «tпер.макс» для таких изделий приводятся значения максимально допустимой по ТУ температуры окружающей среды или корпуса, отмеченные знаком «1)» или знаком «к1)». В этом случае для определения ориентировочных значений tпер.макс можно рекомендовать следующие выражения:
tпер.макс = t1) |
– для изделий малой мощности; |
|
tпер.макс = t1) |
+ 20°С или tпер.макс = tк1) |
+ 20°С – для изделий средней мощности; |
tпер.макс = t1) |
+ 50°С или tпер.макс = tк1) |
+ 50°С – для изделий большой мощности, кроме |
транзисторов биполярных мощных СВЧ; |
||
tпер.макс = t1) |
+ 100°С или tпер.макс = tк1) + 100°С – для транзисторов биполярных мощных СВЧ. |
|
2. Для транзисторов биполярных мощных СВЧ в графе «Примечание» приведен материал металлизации на кристалле.
129
Справочник "Надежность ЭРИ" |
Полупроводниковые приборы |
ПОЯСНЕНИЯ К РАЗДЕЛУ
Математические модели для расчета эксплуатационной интенсивности отказов отдельных групп (типов) полупроводниковых приборов приведены в таблице 1.
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
Группа изделий |
Вид математической модели |
||
|
|
||
(1) |
(2) |
||
|
|||
|
|
|
|
Диоды, диодные сборки |
λэ = λб Кр Кф Кs Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кр Кд.н Кф Кs Кэ Кпр |
|
Стабилитроны, генераторы шума, |
λэ = λб Кр Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кр Кэ Кпр |
|
ограничители напряжения |
|
|
|
Диоды СВЧ |
λэ = λб Кр Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кр Кд.н Кэ Кпр |
|
Транзисторы биполярные, кроме |
λэ = λб Кр Кф Кs Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кр Кд.н Кф Кs Кэ Кпр |
|
мощных СВЧ, |
|
|
|
транзисторные сборки |
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторы биполярные мощные |
λэ = λб Кt КF Кф Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кt КF Кф Кэ Кпр |
|
СВЧ |
|
|
|
Транзисторы полевые |
λэ = λб Кр Кф Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кр Кф Кэ Кпр |
|
Тиристоры |
λэ = λб Кр Кэ Кпр |
λэ = λб.с.г Кр Кд.н Кэ Кпр |
|
Модель (2) используют для расчета эксплуатационной интенсивности отказов тех типов полупроводниковых приборов, для которых из-за отсутствия или недостаточности информации не приведены значения интенсивности отказов λб. Кроме этого, модель (2) используют для оценки уровня интенсивности отказов групп приборов в целом. Во всех остальных случаях используют модель (1).
Расчет эксплуатационной интенсивности отказов полупроводниковых приборов, находящихся в режиме ожидания, проводится по моделям вида:
для неподвижных объектов:
λэ.х = λб Кх Кt.х Кусл Кпр |
или |
λэ.х = λх.с.г Кt.х Кусл Кпр |
(3) |
для подвижных объектов: |
|
|
|
λэ.х = λб Кх Кt.х Кэ Кпр |
или |
λэ.х = λх.с.г Кt.х Кэ Кпр |
(4) |
Приведенные в справочнике значения интенсивности отказов бескорпусных полупроводниковых приборов могут быть использованы для расчета надежности РЭА только в том случае, если технологические процессы монтажа и герметизации этих приборов в РЭА аналогичны технологическим процессам, используемым на предприятиях-изготовителях полупроводниковых приборов при производстве корпусных изделий.
Для бескорпусных приборов, отсутствующих в справочнике, могут быть использованы значения интенсивности отказов λб корпусных аналогов, если выполняются указанные выше условия.
130
Справочник "Надежность ЭРИ" |
Полупроводниковые приборы |
Определение составляющих (коэффициентов) моделей и других характеристик надежности приведено в разделе справочника "Методические указания".
Названия и номера таблиц, в которых помещены числовые значения составляющих (коэффициентов) моделей и другие справочные данные, приведены в таблице 2.
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
Условные |
Название таблицы |
|
Номер |
обозначения |
|
таблицы |
|
|
|
||
|
|
|
|
λб.с.г, λх.с.г, Кпр, Кз, Кх, |
Характеристика надежности и справочные данные |
|
6 |
d, dх, распределение |
отдельных групп полупроводниковых приборов |
|
|
отказов по видам |
|
|
|
λб, d, Тн.м, Тр.γ, Тхр |
Характеристика надежности и справочные данные |
|
7 |
|
отдельных типов полупроводниковых приборов |
|
|
Кр |
Значения коэффициента режима Кр в зависимости отэлектри- |
|
|
|
ческой нагрузки итемпературы окружающей среды или корпуса: |
|
|
|
для диодов кремниевых, диодных сборок |
|
8 |
|
для стабилитронов кремниевых, генераторов шума, |
|
9 |
|
ограничителей напряжения |
|
|
|
для транзисторов кремниевых биполярных, кроме мощных |
|
10 |
|
СВЧ; транзисторов кремниевых полевых; транзисторных |
|
|
|
сборок; кремниевых диодов СВЧ, кроме смесительных |
|
|
|
и детекторных |
|
|
|
для диодов СВЧ кремниевых смесительных и детекторных |
|
11 |
|
для тиристоров кремниевых |
|
12 |
|
для арсенидогаллиевых полупроводниковых приборов |
|
13 |
Кt |
Значения коэффициента Кt в зависимости от нагрузки |
|
14 |
|
по напряжению и рабочей температуры перехода для мощных |
|
|
|
СВЧ транзисторов |
|
|
Кд.н |
Значения коэффициента Кд.н в зависимости от максимально |
|
15 |
|
допустимой, установленной в ТУ, электрической нагрузки |
|
|
Кф |
Значения коэффициента Кф в зависимости от функциональ- |
|
16 |
|
ного назначения прибора |
|
|
Кs |
Значения коэффициента Кs в зависимости от величины рабоче- |
|
17 |
|
го напряжения относительно максимально допустимого по ТУ |
|
|
КF |
Значения коэффициента КF в зависимости от частоты и мощ- |
|
18 |
|
ности рассеяния в импульсе для мощных СВЧ транзисторов |
|
|
Кt.х |
Значения коэффициента Кt.х в зависимости от температуры |
|
19 |
|
окружающей среды для различных групп полупроводниковых |
|
|
|
приборов |
|
|
Кэ |
Значения коэффициента жесткости условий эксплуатации Кэ |
|
20 |
|
для различных групп полупроводниковых приборов |
|
|
131
Справочник "Надежность ЭРИ" |
Полупроводниковые приборы |
Математическая модель для расчета коэффициента режима Кр в зависимости от электрической нагрузки и температуры окружающей среды имеет вид:
для кремниевых полупроводниковых приборов, кроме диодов СВЧ смесительных и детекторных
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
273+t+(175−tпер.макс )+ |
|
t |
пер.макс |
−t |
сниж |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
t Кэл |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
150 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Кр = А е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
× |
|||||||
|
|
t |
|
|
−t |
|
|
|
L |
|
(5) |
|||||||||||||
|
пер.макс |
сниж |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
273+t+(175−tпер.макс )+ |
t Кэл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Тм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
×е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
для кремниевых диодов СВЧ смесительных и детекторных |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
273+t+(150−tпер.макс )+ |
|
t |
пер.макс |
−t |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сниж |
||||||||||||||||
|
|
|
t Кэл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
125 |
|
|
|
||||||||||||||||||
Кр = А е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
× |
||||||
|
|
t |
|
|
−t |
|
|
L |
|
(6) |
||||||||||||||
|
пер.макс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
273+t+(150−tпер.макс )+ |
|
|
|
|
|
сниж |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
t Кэл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Тм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
×е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где А, NТ, TМ, L, t – постоянные модели;
t – температура окружающей среды (для отдельных приборов в соответствии с ТУ берется температура корпуса);
Кэл – отношение рабочей электрической нагрузки к максимально допустимой при температуре, равной tсниж;
tсниж – максимальная температура окружающей среды, для которой при 100% электрической нагрузке температура перехода не превышает максимально допустимую tпер.макс.
Если температура окружающей среды превысит значение tсниж, электрическая нагрузка на прибор должна быть снижена, т.к. в противном случае температура перехода превышает максимально допустимую.
Значения tсниж и tпер.макс для отдельных типов приборов приведены в перечне к разделу.
132
Справочник "Надежность ЭРИ" |
Полупроводниковые приборы |
Значения коэффициента Кэл для основных групп полупроводниковых приборов можно рассчитать в соответствии с таблице 3.
Таблица 3
Группа изделий |
|
|
|
|
Кэл |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диоды, кроме варикапов подстроечных, |
|
|
Iпр.ср.раб |
|
|
|
||||
диодные сборки |
|
|
Iпр.ср.макс |
|
|
|
||||
Стабилитроны, генераторы шума, |
|
Iст.раб |
|
или |
|
Рраб |
||||
ограничители напряжения |
|
Iст.макс |
|
|
Рмакс |
|
||||
Варикапы подстроечные |
|
|
|
|
Рраб |
|
|
|
||
Транзисторы, транзисторные сборки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рмакс |
|
|
|
|||
Диоды СВЧ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Тиристоры |
|
|
|
Iст.раб |
|
|
|
|
||
|
|
|
Iст.макс |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
где Iпр.ср.раб – рабочий средний прямой ток;
– максимально допустимый средний прямой ток при температуре, равной tсниж;
– рабочий ток стабилизации;
Iст.макс – максимально допустимый ток стабилизации при температуре, равной tсниж; Рраб – рабочая мощность рассеяния;
Рмакс – максимально допустимая мощность рассеяния при температуре, равной tсниж; Iср.раб – рабочий средний ток;
Iср.макс – максимально допустимый средний ток при температуре, равной tсниж.
Для кремниевых приборов, имеющих tпер.макс ≥ 175°С и tсниж = 25°С, а для диодов СВЧ смесительных и детекторных, имеющих tпер.макс ≥ 150°С и tсниж = 25°С, модели (5) и (6) приобретают вид:
|
N |
т |
|
|
|
273 +t + t К |
эл |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кр = А е |
273 +t + |
t Кэл |
е |
Тм |
|
|
(7) |
||
Для приборов на основе арсенида галлия математическая модель для расчета коэффициента режима Кр имеет вид:
|
Nт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Кр = А е |
273 +t + |
t Кэл |
(8) |
|
Значения постоянных для расчета Кр по моделям (5), (6), (7), (8) приведены в таблице 4.
133
Справочник "Надежность ЭРИ" |
|
|
Полупроводниковые приборы |
|||
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа изделий |
А |
NT |
Tм |
L |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
Полупроводниковые приборы |
|
|
|
|
|
|
на основе кремния: |
|
|
|
|
|
|
Диоды, диодные сборки |
44,1025 |
-2138 |
448 |
17,7 |
|
150 |
Стабилитроны, ограничители |
2,1935 |
-800 |
448 |
14,0 |
|
150 |
напряжения, генераторы шума |
|
|
|
|
|
|
Диоды СВЧ смесительные и |
0,95 |
-394 |
423 |
15,6 |
|
125 |
детекторные |
|
|
|
|
|
|
Транзисторы биполярные, |
5,2 |
-1162 |
448 |
13,8 |
|
150 |
кроме мощных СВЧ, полевые. |
|
|
|
|
|
|
Транзисторные сборки. |
|
|
|
|
|
|
Диоды СВЧ, кроме смесительных |
|
|
|
|
|
|
и детекторных |
|
|
|
|
|
|
Тиристоры |
37,2727 |
-2050 |
448 |
9,6 |
|
150 |
Полупроводниковые приборы |
84600 |
-4499 |
– |
– |
|
99 |
на основе арсенида галлия |
|
|
|
|
|
|
Значения Кр, рассчитанные по моделям (7) и (8), приводятся в таблицах 8 – 13.
Для кремниевых полупроводниковых приборов, имеющих сочетание значений tпер.макс и tсниж, отличных от приведенных выше, можно воспользоваться этими же таблицами, предварительно откорректировав величину электрической нагрузки, и, если необходимо, температуру окружающей среды.
Корректировка электрической нагрузки проводится путем умножения величины заданной электрической нагрузки на поправочный коэффициент В, а корректировка температуры окружающей среды – посредством добавления к заданной температуре окружающей среды температурной добавки tдоб.
Коэффициент В определяется для основных групп кремниевых полупроводниковых приборов по таблице 5.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
|
|
В1) |
|
|||
Группа изделий |
tпер.макс, °C |
tсниж, °C |
|
|
|
tдоб, °C |
||||
|
|
|
|
|
175 − tсниж |
|
||||
Диоды, диодные сборки, стабили- |
≥ 175 |
> 25 |
|
|
– |
|||||
троны, ограничители напряжения, |
150 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
генераторы шума, тиристоры, |
< 175 |
≥ 25 |
|
|
tпер.макс −tсниж |
|
|
|||
транзисторы, транзисторные сборки, |
|
|
175 − tпер.макс |
|||||||
|
|
150 |
|
|
||||||
диоды СВЧ (кроме смесительных |
|
|
|
|
|
|||||
и детекторных) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
≥ 150 |
> 25 |
|
|
|
150 − tсниж |
|
|
– |
|
Диоды СВЧ смесительные |
125 |
|||||||||
< 150 |
≥ 25 |
|
|
|
||||||
и детекторные |
|
tпер.макс − tсниж |
150 − tпер.макс |
|||||||
|
|
|
|
125 |
|
|
|
|||
Примечание: 1) Если в перечне к разделу в графе «tсниж» стоит прочерк, то при расчете величины В значение tсниж принимают равным максимально допустимой по ТУ температуре окружающей среды или tпер.макс.
134
Справочник "Надежность ЭРИ" |
Полупроводниковые приборы |
Откорректированное значение электрической нагрузки К′эл = Кэл·В; откорректированное значение температуры окружающей среды t′ = t + tдоб. По значениям К′эл и t или К′эл и t′
из соответствующих таблиц 8 – 13 определяют значение Кр.
Если величины электрической нагрузки и температуры окружающей среды таковы, что значения коэффициента Кр попадают в незаполненную часть таблиц 8 – 13, прибор считается перегруженным и не должен эксплуатироваться в таких условиях.
Для транзисторов биполярных мощных СВЧ модель для расчета коэффициента Кt в зависимости от нагрузки по напряжению и рабочей температуры перехода имеет вид:
для металлизации алюминием:
|
7 |
|
U |
|
|
|
Кt = 3,96 10 |
|
раб |
−0,35 |
|
е |
|
|
|
|
|
|||
|
U |
|||||
|
|
|
макс |
|
|
|
|
5770 |
|
|
||
− |
|
|
|
|
|
t |
пер |
+273 |
|
|
|
|
|
|
для 100°С ≤ tпер ≤ 200°С |
||
|
|
|
|
|
|
или
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раб |
|
−0,35 |
|
|
|
для tпер < 100°С; |
|||
Кt = 7,58 U |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
макс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для металлизации золотом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кt = 0,08 (tпер − |
|
|
|
U |
|
|
|
||||
|
|
|
|
раб |
−0,35 |
|
для 100°С ≤ tпер ≤ 200°С |
||||
75) U |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
макс |
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раб |
−0,35 |
|
|
|
|
|
для tпер < 100°С, |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
Кt = 2 U |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
макс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где tпер – рабочая температура перехода; tпер = t + 100°С; t – температура окружающей среды;
Uраб – приложенное напряжение;
Uмакс – максимально допустимое по ТУ напряжение коллектор–эмиттер;
≥ 0,4 .
135
136
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ
Таблица 6
Характеристика надежности и справочные данные отдельных групп полупроводниковых приборов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределение отказов по видам, % |
|
Кпр |
|
||||||
Группа изделий |
d, |
λб.с.г 10 |
6 |
, |
dх, |
λх.с.г 10 |
8 |
, |
Кх |
|
внезапные |
|
посте- |
приемка |
Кз |
||||
|
|
|
|
пенные |
|||||||||||||||
|
шт. |
1/ч |
|
|
шт. |
1/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обрыв |
|
короткое |
|
пробой |
парамет- |
5 (ВП) |
9 (ОС) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
замыкание |
|
рические |
|
|||||
Приборы полупроводниковые, кроме приборов СВЧ диапазона |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Диоды кремниевые: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диоды выпрямительные |
55 |
0,091 |
|
|
0 |
0,0086 |
|
0,0009 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
диоды импульсные |
27 |
0,025 |
|
|
3 |
0,002 |
|
|
0,0008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,45 |
|
столбы выпрямительные |
16 |
0,21 |
|
|
0 |
0,176 |
|
|
0,0084 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,35 |
|
варикапы подстроечные |
16 |
0,022 |
|
|
0 |
0,002 |
|
|
0,0009 |
14 |
|
6 |
|
|
|
|
|
0,6 |
|
диодные сборки |
0 |
0,008 |
|
|
1 |
0,088 |
|
|
0,011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Стабилитроны |
30 |
0,0041 |
|
0 |
0,0056 |
|
0,0136 |
|
|
|
|
|
80 |
|
|
0,2 |
1,4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ограничители напряжения |
1 |
0,0043 |
|
– |
0,0057 |
|
0,0132 |
|
|
|
|
– |
1 |
|
0,2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Генераторы шума |
0 |
0,086 |
|
|
0 |
0,009 |
|
|
0,001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторы биполярные кремниевые |
54 |
0,044 |
|
|
6 |
0,013 |
|
|
0,003 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторные сборки кремниевые |
5 |
0,095 |
|
|
|
|
|
|
0,0007 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
4 |
|
|
|
|
|
0,35 |
|
Транзисторы полевые: |
|
|
|
|
0 |
0,007 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кремниевые |
29 |
0,065 |
|
|
|
|
0,0011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
арсенидогаллиевые |
14 |
0,578 |
|
|
|
|
|
|
0,0001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тиристоры кремниевые |
25 |
0,2 |
|
|
8 |
0,079 |
|
|
0,0039 |
15 |
|
3 |
|
|
82 |
|
|
0,2 |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
137
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Распределение отказов по видам, % |
Кпр |
|
||||||
Группа изделий |
d, |
λб.с.г 10 |
6 |
, |
dх, |
λх.с.г 10 |
8 |
, |
Кх |
|
внезапные |
|
посте- |
приемка |
Кз |
|||
|
|
|
|
пенные |
||||||||||||||
|
шт. |
1/ч |
|
|
шт. |
1/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обрыв |
|
короткое |
|
пробой |
парамет- |
5 (ВП) |
9 (ОС) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
замыкание |
|
рические |
|
||||
|
Приборы полупроводниковые СВЧ диапазона |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Диоды СВЧ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
смесительные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кремниевые |
0 |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
0,027 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арсенидогаллиевые |
1 |
0,13 |
|
|
|
|
|
|
0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
детекторные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кремниевые |
2 |
0,27 |
|
|
|
|
|
|
0,0051 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арсенидогаллиевые |
0 |
0,42 |
|
|
|
|
|
|
0,0033 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
параметрические арсенидогаллиевые |
2 |
0,26 |
|
|
|
|
|
|
0,0053 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
переключательные и ограничительные: |
|
|
|
|
26 |
0,137 |
|
|
|
17 |
|
33 |
|
6 |
44 |
|
0,6 |
|
кремниевые |
10 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
0,0091 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арсенидогаллиевые |
0 |
0,16 |
|
|
|
|
|
|
0,0086 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1,6 |
умножительные и настроечные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кремниевые |
45 |
1,61 |
|
|
|
|
|
|
0,0009 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арсенидогаллиевые |
2 |
0,27 |
|
|
|
|
|
|
0,0051 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
генераторные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кремниевые |
0 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арсенидогаллиевые |
8 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
0,0068 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторы СВЧ биполярные кремниевые: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
малой и средней мощности |
31 |
0,064 |
|
|
7 |
0,22 |
|
|
0,034 |
28 |
|
20 |
|
– |
52 |
|
0,35 |
|
большой мощности |
18 |
0,18 |
|
|
|
|
0,012 |
15 |
|
|
65 |
|
0,4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторные сборки СВЧ |
0 |
0,019 |
|
|
|
|
|
|
0,12 |
28 |
|
|
|
|
52 |
|
0,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
