高温操作寿命HTOL及早期失效EFR计算公式

可靠性试验的常用术语可靠性试验常用术语试验名称英文简称常用试验条件备注温度循环 TCT －65℃~150℃,dwell15min,100cycles 试验设备采用气冷的方式，此温度设置为设备的极限温度高压蒸煮 PCT 121℃，100RH.,2ATM,96hrs 此试验也称为高压蒸汽，英文也称为autoclave热冲击 TST －65℃~150℃,dwell15min,50cycles 此试验原理与温度循环相同，但温度转换速率更快，所以比温度循环更严酷。

稳态湿热 THT 85℃,85%RH.,168hrs 此试验有时是需要加偏置电压的，一般为Vcb=0.7~0.8BVcbo,此时试验为THBT。

易焊性 solderability 235℃,2±0.5s此试验为槽焊法，试验后为10~40倍的显微镜下看管脚的上锡面积。

耐焊接热 SHT 260℃,10±1s模拟焊接过程对产品的影响。

电耐久 Burn in Vce=0.7Bvceo,Ic=P/Vce,168hrs 模拟产品的使用。

（条件主要针对三极管）高温反偏 HTRB 125℃,Vcb=0.7~0.8BVcbo,168hrs 主要对产品的PN结进行考核。

回流焊 IR reflow Peak temp.240℃（225℃）只针对SMD产品进行考核，且最多只能做三次。

高温贮存 HTST 150℃,168hrs产品的高温寿命考核。

超声波检测 SAT --------- 检测产品的内部离层、气泡、裂缝。

但产品表面一定要平整。

IC产品的质量与可靠性测试一、使用寿命测试项目（Life test items）：EFR, OLT (HTOL), LTOL1）EFR:早期失效等级测试（Early fail Rate Test ）2）HTOL/ LTOL：高/低温操作生命期试验（High/ Low Temperature Operating Life ）O u二、环境测试项目（Environmental test items）1）PRE-CON:预处理测试（Precondition Test ）2）THB: 加速式温湿度及偏压测试（Temperature Humidity Bias Test ）3）HAST高加速温湿度及偏压测试（HAST: Highly Accelerated Stress Test ）4）PCT:高压蒸煮试验Pressure Cook Test (Autoclave Test)5）TCT: 高低温循环试验（Temperature Cycling Test ）6）TST: 高低温冲击试验（Thermal Shock Test ）7）HTST: 高温储存试验（High Temperature Storage Life Test ）8）可焊性试验（Solderability Test ）9）SHT Test:焊接热量耐久测试（Solder Heat Resistivity Test ）三、耐久性测试项目（Endurance test items ）1）周期耐久性测试（Endurance Cycling Test）2）数据保持力测试（Data Retention Test）。

薄膜电容的寿命计算
薄膜电容的寿命计算是一个复杂的过程，涉及多个因素和公式。

下面介绍三种常见的薄膜电容寿命计算公式：
电化学腐蚀寿命计算公式：
Tc = h/k(Ia*U/0.01)
其中，Tc表示电容的寿命，单位为小时；h为随机失效时间；k为系数，取值通常为3~10左右；Ia为电容板的表面积，单位为cm²；U为电容器工作电压，单位为V。

热老化寿命计算公式：
Tc = A*e^(Ea/RT)
其中，Tc表示电容器的寿命；A为材料常数；Ea为活化能，单位为J/mol；R为普适气体常量；T为温度，单位为K。

电压应力aging寿命计算公式：
其中，Tc表示电容寿命；k为常数；U为电压；n为指数，通常取值为0.5~4之间。

除了上述公式外，薄膜电容的寿命还受到多种因素的影响，如工作温度、工作电压、环境因素和加工工艺等。

在实际应用中，需要根据具体情况综合考虑这些因素，选择合适的材料和工艺，并采取必要的措施来延长薄膜电容的寿命。

总之，薄膜电容的寿命计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素和公式。

在实际应用中，应结合具体情况进行选择和调整，以获得最佳的寿命延长效果。

Af = ( [RHt /RHu] p ) × e(Ea/K)× (1/Tu - 1/Tt)MTBF=(N *T*Af)/RRHt——试验湿度*注:R为泊松分布期望值；N为试验样品数；T 为试验时间，单位为小时；Af为试验加速系数RHu——使用湿度Tu——使用温度（K）Tt——试验温度（K）p ——指数，典型的数值为2.66；2~3Ea ——活化能，对电子设0.67K ——Boltzman 波尔兹曼常数 =8.617×10-*注:推算年份与对应失效率含义为，产品使用t 年后的失效率已知加速系数求按使用环境条件25℃/60%RH 来算的话，加速系数大概是200，就是试验一小时对应实际使用200小时。

不过评估的时候参考的是转化出来已知累计失效率和统计年份，倒推实验数量和试验时间，*试验失效数设置为0，置信度水指数分布时的可靠度t=2.302*(lg （1/r）)/λ可靠度r=0.9失效率λ0.09年失效率t= 1.17037t时产品的可靠度为90%失效率t为失效率推算时间，与MTBF 单位相同123456784.7439 6.29587.75399.153610.513311.842413.148114.43463.88985.32236.68087.99369.274910.532211.770912.9947加速系数失效数R系数90%R系数95%200.222.30262.9958MTBF=小时1470326.05小时年167.85年推算年份失效率失效率105.78%t为失效率推算时间，与MTBF单位相加速系数失效数R系数90%R系数95%200.222.30262.9958期望值R（泊松分布）MTBF计算（95%置信度）MTBF(h）=已知平均年化失效率，倒推实验数量和试验时间，*试验失效数设置为0，置信度水。

htol 测试标准
HTOL（High Temperature Operating Life）测试是一种可靠性测试，用于评估电子元件在高温环境下的长期工作性能。

以下是一些常见的HTOL 测试标准：
1. JEDEC JESD22-A108：这是JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）制定的标准，用于测试半导体器件在高温条件下的可靠性。

该标准规定了测试条件、测试时间和失效判据等。

2. MIL-STD-883：这是美国军方制定的标准，用于测试电子元件在高温环境下的可靠性。

该标准涵盖了各种类型的电子元件，包括集成电路、分立器件、电容器、电阻器等。

3. AEC-Q100：这是汽车电子委员会制定的标准，用于测试汽车应用中的集成电路在高温条件下的可靠性。

该标准规定了测试条件、测试时间和失效判据等。

4. IEC 60749-25：这是国际电工委员会制定的标准，用于测试半导体器件在高温条件下的可靠性。

该标准规定了测试条件、测试时间和失效判据等。

这些标准通常规定了测试温度、测试时间、失效判据以及测试前和测试
后的检查要求等。

具体的测试标准可能会因应用领域、产品类型和行业要求而有所不同。

在进行HTOL 测试时，应根据相关标准和产品规格来选择适当的测试条件和方法。

寿命系数kn计算公式摘要：1.引言2.寿命系数kn 的定义3.寿命系数kn 计算公式4.计算实例5.结论正文：寿命系数kn 计算公式是一个在工程领域中经常使用的公式，用于计算设备的寿命。

本文将详细介绍寿命系数kn 的定义以及计算公式，并提供一个计算实例。

首先，我们需要了解什么是寿命系数kn。

寿命系数kn 是用来衡量设备在规定的工作条件下的寿命的一个参数。

通常情况下，设备的寿命是由设备的失效次数来决定的，而寿命系数kn 则是由设备的失效次数与实际工作时间的比值来计算的。

接下来，我们来看一下寿命系数kn 的计算公式。

根据定义，寿命系数kn 等于设备的失效次数除以实际工作时间。

用数学公式表示就是：kn = 失效次数/ 实际工作时间然而，在实际应用中，设备的失效次数往往难以直接获得，因此我们通常会使用一个修正系数来代替。

修正系数通常是根据设备的类型和使用条件来确定的。

因此，实际的寿命系数kn 计算公式通常会包含一个修正系数。

为了更好地理解这个公式，我们来看一个计算实例。

假设一台设备在规定的工作条件下工作了1000 小时，其中失效了3 次。

如果设备的失效次数与实际工作时间的比值为0.003，那么我们可以通过下面的计算来得到设备的寿命系数kn：kn = 失效次数/ 实际工作时间= 3 / 1000 = 0.003然而，在实际应用中，设备的失效次数往往难以直接获得，因此我们通常会使用一个修正系数来代替。

假设设备的修正系数为0.8，那么我们可以通过下面的计算来得到设备的实际寿命系数kn：实际kn = 修正系数* 失效次数/ 实际工作时间= 0.8 * 3 / 1000 = 0.0024通过以上计算，我们可以看到，设备的实际寿命系数kn 为0.0024。

总之，寿命系数kn 是一个衡量设备寿命的重要参数，其计算公式为：实际kn = 修正系数* 失效次数/ 实际工作时间。

史上最全的电子产品寿命评估公式Af = ( [RHt / RHu] p ) × e (Ea/K)× (1/Tu - 1/Tt)MTBF=(N*T*Af)/R RHt——试验湿度*注:R为泊松分布期望值；N为试验样品数；T为RHu——使用湿度Tu——使用温度（K）Tt——试验温度（K）p ——指数，典型的数值为 2.66；2~3Ea ——活化能，对电子设备 Ea = 0.67K ——Boltzman 波尔兹曼常数= 8.617×10-5eV/k；*注:推算年份与对应失效率含义为，产品使用t按使用环境条件25℃/60%RH来算的话，加速系数大概是200，就是试验一小时对应实际使用200小时。

不过已知累计失效率和统计年份，倒推实验数量和试验时间，*试验失效数设置为0，置信度水平90%指数分布时的可靠度t=2.302*(lg（1/r）)/λ可靠度r=0.9失效率λ0.09年失效率t= 1.17037t时产品的可靠度为90%Af)/R 失效率t为失效率推算时间，与MTBF单位相同值；N为试验样品数；T为试验时间，单位为小时；Af为试验加速系数1 23456784.74396.29587.75399.153610.513311.842413.148114.43463.8898 5.3223 6.68087.99369.274910.532211.770912.9947加速系数失效数R系数90%R系数95%200.220 2.3026 2.9958MTBF=(N*T*Af)/R 小时1470326.05小时年167.85年推算年份失效率失效率10 5.78%t为失效率推算时间，与MTBF单位相同失效率含义为，产品使用t年后的失效率加速系数失效数R系数90%R系数95%200.220 2.3026 2.9958MTBF（年）年平均失效率218.370.46%167.850.60%对应实际使用200小时。

温度的加速因子由Arrhenius 模型计算:
其中，Lnormal为正常应力下的寿命，Lstress为高温下的寿命，Tnormal为室温绝对温
应的活
例子：y=exp((0.6/8.6e-5)*(1/298-1/348))
Ea=0.6,即为电子产品；
室温为25℃，加速高温为75℃。

湿度的加速因子由Hallberg和Peck 模型计算:
其中，RHstress 为加速试验相对湿度，RHnormal为正常工作相对湿度，n为湿度的加
一般介于2～3之间。

温度变化的加速因子由 Coffin－Mason公式计算：
其中， 为加速试验下的温度变化， 为正常应力下的温度变化，n为温度变化的加速率
值，
电压的加速因子由Eyring 模型计算：
其中，Vstress为加速试验电压，Vnormal为正常工作电压，β为电压的加速率常数。

绝对温度，Tstress为高温下的绝对温度，Ea为失效反
度的加速率常数，不同的失效类型对应不同的值，
加速率常数，不同的失效类型对应不同的
加速率常数。

电容使用寿命的计算公式
电容寿命计算方法：
Lx＝L0（或者LR)*KT*KR1(或者KR2)*Kv
Lx：电容预期寿命（你要的）；
L0/LR:电容加速寿命，可以查阅电容规格书。

（如果资料提供在最高温度下的数据（如2000小时），则用L0,后面对应KR1；如果资料提供最高温度、施加可允许最大文波电流下的数据，则用LR，后面对应KR2)
KT:环境温度影响系数（每升高10度，寿命降低一半)
KT等于2的（T0-Tx）/10次方（公式不好编辑，这样写大家应该能明白）
T0:电容最高工作温度（85或105）
Tx：电容实际工作温度
KR1/KR2:纹波电流影响系数。

KR1与L0对应，等于2的-T/5次方。

T：纹波电流所引起的电容内部温升
KR2与LR对应，等于2的（Tm-T）/5次方，Tm：施加最大电容允许文波电流所引起的电容内部温升（可以查到）；T：实际纹波电流所引起的电容内部温升。

Kv：工作电压影响系数（对大多数电容，实际工作电压为额定电压的0.8，则Kv＝1）。

LED寿命推算方法
一、推算依据：阿仑尼乌斯模型
1、P=P0exp(-βt)
2、β=β 0 IFexp(-Ea/KTj)
式中：P0为初试光通量。

P为加温加电后的光通量；β为某一温度的衰退系数。

t为某一温度下的加电工作时间；
β0为常数；Ea为激活能；K为波耳兹曼常数；IF为工作电流；T j为结温：
二、由千小时光衰推断寿命
假定1000小时光衰光衰率为ｎ％，
由公式1可得50%光衰公式：t=1000*ln0.5/ln(1-ｎ％）
由公式1可得30%光衰公式：t=1000*ln0.7/ln(1-ｎ％）
项目 千小时光衰 50％光衰寿命（h) 30％光衰寿命（h)
（1）85摄氏度 8% 8312.950414 4277.62127
（2）70摄氏度 3% 22756.57306 11709.922
三、推算其它温度下LED寿命（以上温度指LED灯底部与电路板接触处表面温度，
在散热条件充分时即为环境温度，350mA使用时结温比环境温度高15摄氏度）
假定已知某种LED温度T1（摄氏度）时的寿命为t1,温度T2（摄氏度）时的寿命为t2
由公式2可得温度T3条件下的寿命t3为：
t3=t1*exp(ln(t2/t1)/(1/(T2+15+273)-1/(T1+15+273))*(1/(T3+15+273)-1/(T1+15+273))) 项目 85摄氏度寿命（h) 70摄氏度寿命（h) 50摄氏度寿命（h) 25摄氏度寿命（h) 50％光衰 8312.950414 22756.57306 100144.3113 833055.6622 30％光衰 4277.62127 11709.922 51531.576 428668.0953。

HTOL（High Temperature Operating Life）测试是芯片电路可靠性的一项关键性的基础测试，它HTOL（High Temperature Operating Life）测试是芯片电路可靠性的一项关键性的基础测试，它以加速的方式模拟芯片的长期运行，以此来评估其寿命以及长期的上电运行可靠性。

该测试是在高温环境下进行的，主要是在上电状态下检测芯片的早期失效率。

此外，HTOL测试也被视为老化测试。

在进行HTOL测试时，需要依据实际情况选择合适的测试模式，如DFTEVB两种模式。

AEC-Q100文件是芯片进行车规等级验证的重要标准和指导文件，其中的B组验证包含了HTOL测试，这是一项加速生命周期模拟验证。

同时，HTOL也是JEDEC定义的一项资格认定，主要目的是确定半导体产品可以正常工作多少年。