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计算ILSI晶体振荡器的可靠性评估

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浏览:- 发布日期:2019-09-05 11:42:31【
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计算ILSI晶体振荡器的可靠性评估
  ILSI America LLC提供广泛的频率控制产品,主要业务是开发和供应石英或压电晶体产品,包括各种封装类型的石英晶体振荡器和石英晶体。ILSI的晶体振荡器封装包括时钟振荡器,MEMS振荡器,VCXO振荡器,TCXO振荡器,TCVCXO振荡器和OCXO振荡器产品。

此外,ILSI晶振公司还提供陶瓷谐振器以及石英或压电晶体滤波器。提供的所有产品均按照ILSI工厂控制系统的最高质量标准生产.ILSI因其快速灵活的供应解决方案以及我们的变频控制产品具有竞争力的价格而享有盛誉。

介绍

预计半导体元件在产品的整个寿命期间可靠地运行。选择具有最高可靠性等级的设备可以限制组件故障导致现场产品故障的可能性。

零场故障令人印象深刻,但工程师希望确保零件已经过充分的可靠性测试。衡量半导体元件可靠性的关键指标是平均故障间隔时间或MTBF。MTBF越高,设备的预期寿命越长,因此设备越可靠。本应用笔记介绍了ILSI MMD MEMS振荡器的测试过程和预测MTBF的计算ILSI晶体振荡器的可靠性评估

加速测试

半导体元件石英晶振的预测MTBF是时间故障率(FIT)的倒数,它是在10亿个工作小时后统计预期的故障数。测试设备10亿小时显然是不现实的,因此常见的方法是在升高的温度和电压(老化)下进行加速测试,时间更短,并推断。

ILSI MMD在设定为工业标准温度125°C的腔室中进行老化测试。然而,由于部件通电时的散热,在压力测试期间和操作期间结温通常会升高五度。这是表1中的值的因素。由于温度AFT引起的加速因子遵循Arrhenius关系,并且使用等式1参考标准操作温度计算。

F1

计算ILSI晶体振荡器的可靠性评估

测试的ILSI MMD振荡器的标称工作电压为3.3伏。压力测试在有源晶振电源电压为3.6伏特或比标称电压高约10%的条件下进行。由电压AFV引起的加速因子使用公式2计算,参数如表2所示。

计算ILSI晶体振荡器的可靠性评估

ILSI MMD振荡器的结果

ILSI MMD对数千个振荡器,贴片晶振进行了压力测试,累计测试时间为3,307,000小时,无故障。使用统计方法,可以使用公式3预测10亿小时后具有一定置信度的故障数,其中n是老化测试的设备小时数。

F3

对于零失败的90%置信水平,χ2统计值为4.6。插入等式3导致FIT0率为696.3。现在有必要使用来自等式1和2的加速因子校正加速测试条件。调整后的最终FIT率由等式4给出。

F4

使用表1和表2中的值计算上述加速因子和FIT0值,ILSI MMD振荡器的最终FIT为:F5

MTBF是FIT率的倒数,以数十亿小时表示。对于上面计算的FIT率,MTBF约为11.4亿小时或超过130,000年。对于竞争的石英贴片晶振,晶体振荡器,这大大超过了报告的MTBF,如图1所示。

计算ILSI晶体振荡器的可靠性评估

结论

ILSI MMD可靠性测试表明FIT率小于0.9,对应于11.4亿小时的MTBF。这是石英振荡器MTBF的30倍,使ILSI晶振 MMD MEMS振荡器成为市场上最可靠的振荡器。

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    【本文标签】:压电晶体 晶体振荡器可靠性
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