坐落在各种类型电子产品中的石英晶振有着强大的性能提供到产品本身,然而要成为一个合格完美的晶振成品,其中经过了各种实验设计,各种公式的套用.各种实验测试.石英晶振起产生频率的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的, 广泛应用于各种电子产品中.在电子技术领域中一直占有重要的地位.那么对此又有多少的了解,或是有多少的了了解程度.
静态高温储存之MTBF失效数求取活化能
为了研究可靠性静态高温储存与动态老化对Ea的差异性,该篇文章亦参考了军标规范的MTBF失效法[8]来求取高温储存的Ea,公式(9)为阿瑞尼斯的古典方程

若将t替换为平均无故障时间(Meantimebetweenfailures,MTBF),则可将公式(9)转化表达为公式(10)

其中n为样品数量,t为实验时间,r为失效产品数量,
表4为高温储存的实验设计,透过不同频偏规格可计算出样品的失效总数,但有效区块的选择必须满足电子元器件的一般失效原则,方能视为有效的MTBF值.以表4为例±5ppm/±5?对应1921hrs的失效数,其失效不符合石英晶振电子元器件温度愈高失效数愈多的原则,故不得作为Ea平均计算的依据.

表4.高温储存的实验设计与不同规格下的失效数

表5.高温储存的平均无故障时间

最后再将区块内的数据继续依公式(10)计算出产品MTBF与透过线性拟合出斜率Ea值,结果如表5和表6所示,5032贴片晶振金属焊封晶体谐振器静态高温储存的Ea平均值为0.569(eV).

结论
本文实际测试纯粹仅有热加速因子的静态高温储存与同时有热与电压的动态老化,两种不同分析手法有着极为相近的活化能,意味者R(i)电流的影响在5.0mm×3.2mm金属焊封石英晶体谐振器无显着的差异,使用静态高温储存来辅助预测动态老化的Ea值求取是可行的.在热与电压两项加速因子影响下,活化能会随着长时间老化的作用呈现递减的趋势,进而大幅增加产品寿命预测的不合理性,故必须透Arrhenius回归验证才能证明Ea值的准确性.在2009年及2010年连续两年的信赖性研究认定7天動態老化的Ea=0.578(eV)较具有代表性,并作为石英晶振产品等效寿命推估的基础.在可靠性1000hrs老化頻偏±5ppm規格下,動態老化85℃@168hrs(7天)的产品等效该产品于25℃连续工作7389hrs(0.83年)不失效,105℃@168hrs(7天)的产品等效该产品于25℃连续工作19687.92hrs(2.24年)不失效.

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