計算ILSI晶體振蕩器的可靠性評估
ILSI America LLC提供廣泛的頻率控制產品，主要業務是開發和供應石英或壓電晶體產品，包括各種封裝類型的石英晶體振蕩器和石英晶體。ILSI的晶體振蕩器封裝包括時鐘振蕩器，MEMS振蕩器，VCXO振蕩器，TCXO振蕩器，TCVCXO振蕩器和OCXO振蕩器產品。

此外，ILSI晶振公司還提供陶瓷諧振器以及石英或壓電晶體濾波器。提供的所有產品均按照ILSI工廠控制系統的最高質量標準生產.ILSI因其快速靈活的供應解決方案以及我們的變頻控制產品具有競爭力的價格而享有盛譽。

介紹

預計半導體元件在產品的整個壽命期間可靠地運行。選擇具有最高可靠性等級的設備可以限制組件故障導致現場產品故障的可能性。

零場故障令人印象深刻，但工程師希望確保零件已經過充分的可靠性測試。衡量半導體元件可靠性的關鍵指標是平均故障間隔時間或MTBF。MTBF越高，設備的預期壽命越長，因此設備越可靠。本應用筆記介紹了ILSI MMD MEMS振蕩器的測試過程和預測MTBF的計算ILSI晶體振蕩器的可靠性評估。

加速測試

半導體元件石英晶振的預測MTBF是時間故障率（FIT）的倒數，它是在10億個工作小時后統計預期的故障數。測試設備10億小時顯然是不現實的，因此常見的方法是在升高的溫度和電壓（老化）下進行加速測試，時間更短，并推斷。

ILSI MMD在設定為工業標準溫度125°C的腔室中進行老化測試。然而，由于部件通電時的散熱，在壓力測試期間和操作期間結溫通常會升高五度。這是表1中的值的因素。由于溫度AFT引起的加速因子遵循Arrhenius關系，并且使用等式1參考標準操作溫度計算。

測試的ILSI MMD振蕩器的標稱工作電壓為3.3伏。壓力測試在有源晶振電源電壓為3.6伏特或比標稱電壓高約10％的條件下進行。由電壓AFV引起的加速因子使用公式2計算，參數如表2所示。

ILSI MMD振蕩器的結果

ILSI MMD對數千個振蕩器，貼片晶振進行了壓力測試，累計測試時間為3,307,000小時，無故障。使用統計方法，可以使用公式3預測10億小時后具有一定置信度的故障數，其中n是老化測試的設備小時數。

對于零失敗的90％置信水平，χ2統計值為4.6。插入等式3導致FIT0率為696.3。現在有必要使用來自等式1和2的加速因子校正加速測試條件。調整后的最終FIT率由等式4給出。

使用表1和表2中的值計算上述加速因子和FIT0值，ILSI MMD振蕩器的最終FIT為：

MTBF是FIT率的倒數，以數十億小時表示。對于上面計算的FIT率，MTBF約為11.4億小時或超過130，000年。對于競爭的石英貼片晶振，晶體振蕩器，這大大超過了報告的MTBF，如圖1所示。

結論

ILSI MMD可靠性測試表明FIT率小于0.9，對應于11.4億小時的MTBF。這是石英振蕩器MTBF的30倍，使ILSI晶振 MMD MEMS振蕩器成為市場上最可靠的振蕩器。

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