一、概念（niàn） 老化也稱（chēng）“老練”，是指在一定的環境溫度下、較長的時間內對元（yuán）器件連續施加一定的電（diàn）應力，通過電-熱應力的綜合作用來加速元器件內部的各種物理、化學反應過程，促使隱藏於元器件內部的各種潛在缺陷及早暴露，從而達到剔除（chú）早（zǎo）期失效產（chǎn）品的目的（de）。

    二、作（zuò）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（lòu）電、矽片（piàn）裂紋、氧化層缺陷和局部發熱點等都有較好的篩選效果。
    2.對於無缺陷的元器件，老化（huà）也可促使（shǐ）其（qí）電參數穩定。

    三、半導（dǎo）體器件（jiàn）常用的老化篩（shāi）選方法
    1.常溫靜（jìng）態功率老化
    常溫靜（jìng）態功率（lǜ）老化（huà）就是（shì）使（shǐ）器件處在室溫（wēn）下老化。半導（dǎo）體的PN結處於正偏導通狀態，器件老化所需要的熱應（yīng）力，是由器件本身所消耗的功率轉換而來的。由於器件在老化（huà）過程中受到電、熱的綜合作用，器（qì）件（jiàn）內部的各種物理、化（huà）學反應過程被加速，促使其潛在缺陷提前（qián）暴露，從而把（bǎ）有缺陷的器件剔除。這種老化（huà）方法無需高溫設備，操作也很簡便，因此被普遍采用（yòng）。在器（qì）件的（de）安全範圍內（nèi），適當加大老化功率（提高器件結溫）可以收到（dào）更好的老（lǎo）化效果，並且可以縮短老化時間（jiān）。
    為了使老化取得滿意的效果，應注意下麵幾（jǐ）點：
    ① 老化設備（bèi）應有良好的防自激振蕩措施。
    ② 給器件施加電壓（yā）時（shí），要從零開始緩（huǎn）慢地（dì）增加，去電壓（yā）時也要緩慢（màn）地減小，否則電（diàn）源電壓的突變所產生的瞬間脈衝可能會損傷器件。老化後要在標準或規範（fàn）規（guī）定的時間內及時測量，否（fǒu）則（zé）某些老化（huà）時超差的參數會恢複到原來的數值。
    ③ 為（wéi）保證晶（jīng）體管（guǎn）能在結溫下老化，應準確測量晶體管熱阻。
    對於集成電路（lù）來說，由於其工作（zuò）電（diàn）壓和工作電流都（dōu）受到較（jiào）大的限製，自身的結溫溫升很少，如不提高環境溫度很難達到有效地老化所需的溫度。因此，常溫靜態（tài）功率老化隻在部分集成電路（線（xiàn）性電路和數（shù）字電路）中應（yīng）用。

    2.高溫靜態功率老化
    高（gāo）溫（wēn）靜態功率老化的加電方式及試驗（yàn）電路形（xíng）式均與常溫靜態功率老化相同，區別在於前（qián）者在較高的環境溫度下進行（háng）。由於器件處在較高的環境溫度下進行老化，集成電路的結（jié）溫就可達到很高的溫度。因此，一般說（shuō）來（lái），集成電路的高溫靜態（tài）功（gōng）率老化效果比常溫靜態功率老化要好。
    我國軍用電子元器件標準（zhǔn）中明確（què）規定集成電路要進行高溫靜態（tài）功率老化，具體（tǐ）條件是：在產品標準（zhǔn）規定的額定電源電壓、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（xū）要確定）。老化過程中至少每8 h監測一次。
    3.高溫（wēn）反偏（piān）老化
    在高溫反偏（piān）老化中，器（qì）件的PN結被同時加（jiā）上高溫環境應力（lì）和反向（xiàng）偏壓電應（yīng）力，器件內部無電流或僅有微小的電流通過，幾乎不消耗功率。這（zhè）種老化方法（fǎ）對剔除具有表麵效應缺陷的早期失效器件特（tè）別有效，因而在一些反向（xiàng）應用的半導體（tǐ）器件老化中得到廣泛的（de）應用。
    4.高溫動態老化
    高溫動態（tài）老化主要用（yòng）於數字器件，這種老化（huà）方法是在（zài）被老化器件的輸入端由脈衝信號（hào）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際使用狀態。
    高溫動態老化有兩種基本試（shì）驗電路：串聯開關和（hé）並聯（lián）開（kāi）關試驗（yàn）電路。
    (1)串聯開（kāi）關（guān）試驗電路又稱“環形計數器”電路。其特點是：把全部受試器件的輸出輸入端串聯起來，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，即後一級就是前一級的負載，這就（jiù）無須外加激勵信號和外加負載（zǎi），故設備簡單，容易實現。缺點是任一被試器件失效（xiào），都會使整個環形係統停止工作，使試驗中（zhōng）。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)並聯開關試驗電路的特點（diǎn）是，被測器件與激勵電源相（xiàng）並聯，因此每個被（bèi）試器（qì）件都能單獨由外加（jiā）的開關電壓來（lái）驅動，每個被試（shì）器件的輸出端均可接一模（mó）擬值的負載，從而克服了串聯開關老化的（de）缺點。
    高溫動態老化的試（shì）驗條（tiáo）件一般是在額定（dìng）工作溫（wēn）度和額定工作電壓（yā）下老（lǎo）化（huà）168～240 h。例如：民用器件（jiàn）通常為幾小時，軍用高可靠性器（qì）件（jiàn）可選擇100～168 h，宇航級器件可選擇240 h甚至更長的周期（qī）。

    四、元件的老（lǎo）化
    1.電阻（zǔ）元件老化試驗（yàn）一般按照規範的要求施（shī）加功率和溫度環境，要特別注意的是老化是否有散熱的要求。
    2.電（diàn）容器老化試驗一般（bān）采用高溫電壓（yā）老化。這種方法是：在電容器額定（dìng）工作溫度下施加額定電（diàn）壓，持續96～100 h，以（yǐ）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、疵點和導電（diàn）微粒，在高溫電（diàn）壓老化中會導致電容器短（duǎn）路失效；有（yǒu）嚴重缺陷的液體鉭電解（jiě）電容器在高溫電壓老化時，流經缺陷處的短路電流很大，使產品溫度驟然升高。電解質與焊料迅速氣化，使壓力（lì）達到足以使產品遭到破壞的程度。
    對於沒有潛在（zài）缺（quē）陷（xiàn）的電容器，高溫電壓老化能消除產品中的內應力，提高電容器的容量穩定性。高溫電壓老化（huà）能使介質有缺陷的（de）金屬化紙（zhǐ）介（或塑料箔膜）電容器產生“自（zì）愈”，恢複其性能。
     五、高溫老化注意事項
    1.各種元器件（jiàn）的電應力選擇要適當，可以等於或稍高於額定條件，但應注（zhù）意高於額定條件不能引入新的失效機理。例如，有些（xiē）元器件負（fù）荷瞬時超過額定值時會立即劣化或擊穿，即使一（yī）些劣化的器件以後能暫（zàn）時工作（zuò），其壽命也將（jiāng）會縮短（duǎn）。
    2.經過高溫老化試驗後要求殼溫冷卻到低於35 ℃時才允許（xǔ）給（gěi）器件（jiàn）斷電。由於在高溫無電場作（zuò）用（yòng）下，可動離子能作無規則運動，使（shǐ）得器（qì）件已失效的性能恢複正常，從（cóng）而可能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（zài）試驗結束後96 h內完成。

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