P波段功率管3DA502B的射频脉冲加速寿命试验地研究.pdfVIP

P波段功率管3DA5028的射频脉冲 加速寿命试验的研究 徐立生 杜银波 苏文华 电子工业部第十三研究所试验中心邮编050051 关键词：P波段功率管 射频脉冲加速寿命试验 摘要 本文概述了P波段功率管在射频脉冲条件下，进行加速寿命试验的方法和试验使用的 设备，以及通过对我们目前试验工作的总结，对P波段功率管可靠挫进行初步预测，分折 器件失效的原因． 目Ⅱ舌 在目前微波半导体器件的可靠性预测是以直流加速寿命试验为基础的，这是由于在直 流条件下进行试验与射频脉冲工作相比较有着其优势，即试验设备容易装配，整个试验的 费用比较低，然而直流寿命试验没有射频脉冲工作时的那样应力，其与实际射频脉冲工作 条件下的关系未确立。尤其当器件的射频输出功率增加到数瓦以上时，蓖流寿命试验推测 出的器件可靠性就变得无用了，作为高可靠使用和较高的脉冲工作需要而要求器件必须在 试验，以获得3DA502B在相控阵雷达现场使用条件下可靠性水平，以及它的失效机理。 试验方法及条件 件的结温而缩短试验周期来获得。据此我们确定的试验程序方案如下，射频脉冲寿命试验 是在一种脉冲条件下，在三种提高的不同温度下进行，以提高结温的方式作为加速应力的 办法。然后在失效中位寿命对温度倒数的Arrhenius图上作出与这…数据对应的直线，然 后将此直线外推到较低的结温，从而得到在实际射频脉冲工作条件下器件失效特征寿命的 近似值。 试验的3DA602B晶体管工作于类似现场使用的射频脉冲条件状态下，集电极电压Vcc =36V、射频脉冲宽度tw=500u 出120目／的射频功率．管壳的温度分别定为150℃、175℃、200U三个温度点。 试验设备 根据露#蹬料的报道阻及攀所现有设备的条件，射频脉冲加速寿命试验采取各个晶体 管的之问均独立，任何～路晶体管发生故障时都可以单独处理，不影响其它晶体管的正常 -157· 试验，使用我所研制的加热平台HwT一200作为提高晶体管结温的外邵加热源，I]WT--200 型加热平台具有从十50℃～十200℃连续可调，热平台表面各点温度均匀性在±3℃范围 之内，良好的设备性能保证了加速寿命试验各个晶体管温度的一致，每个加热平台上可同 时容纳4只晶体管的放大器。因焊锡的熔点～般在170℃左右，为保证晶体管壳温在200 ℃条件时其偏置电路仍能够正常工作，对晶体管放大器的结构进行了独特的设计和加工。 每个晶体管放大器的输入端单独有一套信号源和激励放大器及两只隔离器组成，通过调节 激励放大器的输出功率使得每只晶体管都能够获得要求的120W输出功率。试验放大器的 输出端通过连接衰减器和检波器得到一个直漉信号作为晶体管输出功率的检测。 试验电路方框图如下 加速寿命试验的试验装爱如下图； ：t瓣d¨Ⅶ目 磷 试验用的放大器如下图： 晶体管的筛选 备进行加速寿命试验的晶体管进行了筛选，筛选合格的器件才用来做为加速寿命试验的样 管，从而剔除了早期失效的晶体管。筛选条件如下： 筛选条件 温度循环 --65℃～+150℃10次 恒定加速度10009，Yl方向 经过各项筛选试验，晶体管参数应不超过规定的极限值，且以如下条件作为剔除判据： ZXICBO为初始值的100％或6mA，取较大者。Z∑hFEI为初始值的±20％。 试验 底试验，依据步进应力试验的结果和现有的设备条件，为缩短试验的周期，先在壳温200 ℃条件下进行高应力组试验，采用上述的试验条件，调整热平台的温度均