ПОЯСНЕНИЯ К РАЗДЕЛУ

Математические модели для расчета эксплуатационной интенсивности отказов отдельных групп (типов) полупроводниковых приборов приведены в табл.1.

Модель (2) используют для расчета эксплуатационной интенсивности отказов тех типов полупроводниковых приборов, для которых из-за отсутствия или недостаточности информации не приведены значения λ'б. Кроме этого, модель (2) используют для оценки уровня интенсивности отказов групп приборов в целом. Во всех остальных случаях используется модель (1).

Расчет эксплуатационной интенсивности отказов полупроводниковых приборов в аппаратуре, находящейся в режиме ожидания, проводится по моделям вида:

для неподвижных объектов:

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 ППП при производстве корпусных приборов.

Для бескорпусных приборов, отсутствующих в справочнике, могут быть использованы значения интенсивности отказов λ'б корпусных аналогов, если выполняются указанные выше условия.

128

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 табл. 2.

129

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

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.

130

Значения коэффициента Кэл для основных групп полупроводниковых приборов можно рассчитать в соответствии с табл.3.

Таблица 3

– 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. ≥ 175ºС и tсниж. = 25ºС, а для диодов СВЧ смесительных и детекторных, имеющих tпер. макс. ≥ 150ºС и tсниж. = 25ºС, модели (5) и (6) приобретают вид:

Для приборов на основе арсенида галлия математическая модель для расчета коэффициента режима Кр имеет вид:

Значения постоянных для расчета Кр по моделям (5), (6), (7), (8) приведены в табл.4.

131

Значения Кр , рассчитанные по моделям (7) и (8), приводятся в табл. 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 табл.5.

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.

132

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 КТ в зависимости от нагрузки по напряжению и рабочей температуры перехода имеет вид:

для металлизации алюминием:

где tпер – рабочая температура перехода; tпер = t + 100ºС; t – температура окружающей среды;

133