一、概念 老化也稱“老練”，是指在一定的（de）環境溫度下、較（jiào）長的時間內（nèi）對元器件（jiàn）連續施（shī）加一定的電應力，通過電-熱應力的綜合作（zuò）用來加速元（yuán）器件內部的各種物理、化學反應過程，促使（shǐ）隱藏於元器件內部的各種潛在缺陷及早暴露，從而達到剔（tī）除早期失效產品的目的。

    二、作用
    1.對於工藝製造過（guò）程中可能存在的一（yī）係（xì）列缺陷，如表麵（miàn）沾汙、引（yǐn）線焊接不良、溝道漏電、矽片裂紋、氧（yǎng）化層缺陷和局部發熱（rè）點等都有較好的篩選效果。
    2.對於無缺陷的元器件，老化也可促使其電參數穩定（dìng）。

    三、半導體器件常用的老化篩選（xuǎn）方法
    1.常溫靜態功率老化
    常溫靜態功率老化就是使器件處在室溫下（xià）老化。半導體的PN結處於正偏導通狀態，器件老化所需要的熱（rè）應力，是由器件本身所消耗的功（gōng）率轉換（huàn）而來的。由於器件在老（lǎo）化過（guò）程中受（shòu）到（dào）電、熱的綜合作（zuò）用，器件內部的各種（zhǒng）物理、化學反應過程被加速，促使其潛在（zài）缺陷提前暴（bào）露，從而把有缺陷的器件剔除。這種老化方法無需高溫設備，操（cāo）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（提高器件結溫（wēn））可以收（shōu）到更好的老化效果，並且可（kě）以縮短老化時間。
    為了使老化取得（dé）滿意（yì）的效果，應注意（yì）下麵幾點：
    ① 老化設備應有良好的防自激振蕩措施（shī）。
    ② 給器件施加電壓時，要從零開始緩慢地增加，去電壓時也要（yào）緩慢地減小，否則電源電（diàn）壓的突變（biàn）所（suǒ）產生的瞬間脈衝可能會（huì）損傷器（qì）件。老化後要在標準或規（guī）範規定的時間內及時測量，否（fǒu）則某些（xiē）老化時超差的參（cān）數會恢複到（dào）原來的數值。
    ③ 為保證晶體管（guǎn）能在最高結溫下老化（huà），應準確測量晶體管熱（rè）阻（zǔ）。
    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（shēn）的結溫（wēn）溫升很（hěn）少，如不提高環境（jìng）溫度很難達到有效地老化所需的溫度。因（yīn）此，常溫（wēn）靜態功率老化隻（zhī）在部分集成電路（lù）（線性電路和數字電路）中應用（yòng）。

    2.高溫靜態功率（lǜ）老化
    高溫靜態功率老化的加（jiā）電方式及試驗電路形式（shì）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進行。由於器件處在較高的環境溫度下進行老（lǎo）化，集成電路的結溫就可（kě）達（dá）到很高的溫度（dù）。因此，一般（bān）說來，集成電路的高（gāo）溫靜態功（gōng）率老化效果比常溫（wēn）靜態功率老（lǎo）化要（yào）好。
    我國軍用電（diàn）子元器件標準中明確規定集成電路要進行（háng）高（gāo）溫靜態功率老化，具體條件是：在產品標準規定的額定（dìng）電源電（diàn）壓、額定負載、信（xìn）號及線路下（xià）進行老化。老（lǎo）化條件是：125±3 ℃，168 h（可根據需要（yào）確定）。老化過程（chéng）中至少每8 h監測一次。
    3.高（gāo）溫反偏（piān）老化
    在高溫反偏老化中，器件的PN結被同時加上高（gāo）溫環境應力（lì）和反向偏壓電應力，器件內部（bù）無電流或僅有微（wēi）小的電流通過，幾乎不消耗功（gōng）率。這種老化方法對剔除具有表麵效應缺陷的（de）早（zǎo）期失效器件特別有效，因而在一些反向應（yīng）用的半導體器件老化中得到廣泛的應用。
    4.高（gāo）溫動態老（lǎo）化
    高溫動態老化主要用於數字器件，這種老化方法是在被老化（huà）器件的輸入端由脈衝信號驅動，使器件不停地處於翻轉狀態。這種老化方法很接近器件的實（shí）際使用狀態。
    高溫動態老（lǎo）化（huà）有兩（liǎng）種基本試驗電路（lù）：串聯開關和並聯開關試驗電路。
    (1)串聯開關試驗電路又稱“環（huán）形計數（shù）器（qì）”電路。其特點是：把全部受試器件的輸出輸入端串（chuàn）聯起來，組成一個環形計數電路。由於前級的輸出就是後一級的輸入（rù），即後一級（jí）就是前一（yī）級的負載，這（zhè）就無須外加激勵信號和外（wài）加負載，故設備簡單，容易實現。缺點是任一被試器件失效，都會使整個環形係統停（tíng）止工作，使試驗中。直到換上新的試驗電路或短接（jiē）有問題的器件，試驗才恢（huī）複正常。
    (2)並聯開關試驗（yàn）電路的（de）特點是，被測器件與激勵電源相並聯，因此每個被試（shì）器件（jiàn）都能單獨由外加的開關電壓來驅動，每個被試器件的輸出端均可接一模擬最大值的負載，從而克服了串聯開關老化的缺（quē）點。
    高溫動態老化的試（shì）驗條件一般是在最高（gāo）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（jǐ）小（xiǎo）時，軍用高可靠性器件可選擇100～168 h，宇航級器件可選擇240 h甚至更長的周期。

    四（sì）、元件的老化
    1.電阻元件老（lǎo）化試驗一般按照規（guī）範的（de）要求施加功（gōng）率和溫度環（huán）境，要特別注（zhù）意的是老化是否（fǒu）有散熱的要求。
    2.電容器老化試驗一般采（cǎi）用（yòng）高溫電壓（yā）老化。這種方法是：在電容器（qì）最高額定工作溫度下施加額定電壓，持續96～100 h，以剔除因介質有缺陷而造成擊穿和短路的產品。例如，有機薄膜電容器介質中的針孔、疵（cī）點和導電微粒，在高溫電壓老化中會導致（zhì）電容器短路失效；有嚴重缺陷（xiàn）的液體鉭電解電容器在高溫電壓老化時，流（liú）經缺陷處的短路電流很大（dà），使產品溫度驟然升高。電（diàn）解質與（yǔ）焊料迅（xùn）速氣化，使壓力達到足以（yǐ）使產品遭到（dào）破壞的程度。
    對於沒（méi）有潛在缺（quē）陷的電容器，高溫電壓老化能消（xiāo）除產品中的內應力，改（gǎi）善介質（zhì）性能（néng），提高電（diàn）容器的容量穩定性。高溫電壓（yā）老化能使介質有缺陷的金屬化紙介（jiè）（或塑料箔膜）電容器產生“自愈”，恢（huī）複（fù）其性能。
     五、高溫老化注意事項
    1.各種元器件的電應力選擇要（yào）適當，可以等於或稍高於額定條件，但應注意高於額定條件不能引入新的失效（xiào）機理。例如，有些元器件負荷瞬時超過最大額定值時會立即劣化或擊穿，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.經過（guò）高溫老化試驗（yàn）後要求殼溫冷卻到低（dī）於35 ℃時才允許給器件斷電（diàn）。由（yóu）於在高溫無電場作用下，可動（dòng）離子能作無規則運動，使得器件（jiàn）已失效（xiào）的性能恢複正常，從而可能（néng）會（huì）掩（yǎn）蓋其曾（céng）經失效的現（xiàn）象。
    3.老化試驗後的測試一般要求在（zài）試驗結束後96 h內完成。

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