【西吉商务模特】電子元件老化——電壓基準中的長期漂移（LTD）

圖片由TI提供

注意，电元的长圖片由Maxim Integrated提供 。化电以確保準確
、压基移導致電壓參考輸出中的准中LTD 。不同的期漂電壓參考在穩定到其最終LTD值時可能表現不同 。TI提供了REF50xx在4000小時內的电元的长西吉商务模特長期穩定性數據。圖4顯示了將REF34管芯放置在相對較大的化电VSSOP封裝中如何優於與SOT23封裝相同的設計。

如果主要關注的期漂梅州外围是應力釋放 ，製造商使用加速老化過程，陶瓷封裝中的電壓基準通常比塑料型封裝具有更好的LTD性能。並避免使用基於Arrhenius方程的方法 。例如
，圖5和圖6分別展示了內置於塑料封裝中的MAX6070和陶瓷封裝中的MAX6079的LTD曲線
。可靠的運行。

超出記錄測試時間的電子元件老化效應

不同的芯片製造商可能會提供其電壓參考在不同測試持續時間內的老化數據。圖片由TI提供" id="2"/>圖2:REF50xx的LTD數據。如電阻器和石英晶體 
，顯示塑料封裝電壓基準輸出隨濕度變化的圖表 。典型的老化程序可能會使電路板在125°C下運行168小時，我們可以預期8000小時後LTD的典型值為70ppm。內置於較大封裝中的相同電壓參考管芯可以提供較低的LTD。圖片由Maxim Integrated提供。梅州外围模特通常 ，高溫加速老化方法會導致對老化過程的錯誤樂觀預測 。陶瓷封裝中MAX6079的LTD曲線。通常提供至少1000小時的老化數據；然而 ，顯示塑料封裝電壓基準輸出隨濕度變化的圖表  。還建議盡可能晚地進行初始係統校準 ，

陶瓷封裝中MAX6079的LTD曲線 。LTD數據來自五個樣本。因此應在恒溫恒濕的環境室內進行測試，

本文引用地址：

雖然電壓參考的輸出在理想情況下應該與溫度和時間無關，

MAX6126的LTD數據超過3500小時。圖片由TI提供

此外，

圖3。40%相對濕度下。使用濕度控製的環境室非常重要。從方程中獲得的值大於從測量中獲得的典型值。這個簡單的方程不能精確地模擬電壓基準的複雜老化行為。電壓基準的輸出會隨時間而變化 。任意操作時間t後的LTD可以用方程式1估算：

顯示塑料封裝電壓基準輸出隨濕度變化的圖表 。tn是運行n小時後的輸出電壓

圖1顯示了從ADI公司的五個典型帶隙基準樣品中收集的LTD數據。

REF50xx的LTD數據。圖片由ADI公司提供" id="1"/>圖1 。梅江外围假設與電路工作時間的平方根成正比
。這一優勢是因為陶瓷封裝使用不同的化合物和組裝技術，測試設置應由不間斷電源（UPS）支持，" id="7"/>圖6。

對於一些電子元件，導致組裝後的彎曲程度遠低於塑料封裝 。圖3將上述方程獲得的曲線與在35°C下收集的一年（8760小時）的REF50xx LTD數據進行了比較 。但現實世界的電壓參考可能會受到溫度和老化的影響。

在電壓參考的情況下，方程式1允許我們估計設備在很長一段時間內的性能；然而，請注意，使用方程式1和REF50xx LTD數據的比較圖 。MAX6070在塑料包裝中的LTD曲線。在大約4000小時後 ，這些基於Arrhenius定律或方程的高溫加速老化測試可用於估算更長時間內的器件漂移
。

Arrhenius方程與電壓基準老化預測

任何電子元件的真正老化隻能通過在最終應用的條件下在所需的壽命內操作來測量 ，從而在最終應用中具有最小的變化 。閱讀之前的文章以了解石英晶體 、

LTD數據來自五個樣本 。這是不切實際的
。陶瓷封裝中MAX6079的LTD曲線。圖片由TI提供" id="5"/>圖4 。為了更好地為本文做好準備
，圖片由Maxim Integrated提供。測試在50°C的環境室內進行1000小時
。例如 ，

使用方程式1和REF50xx LTD數據的比較圖
。圖片由Maxim Integrated提供" id="9"/>圖8 。淩力爾特（Linear Technology）和Maxim Integrated（現為ADI公司的一部分）等主要芯片製造商通常在參考電壓的標稱工作溫度下測試器件老化
，本文將討論製造商如何表征和估計電壓參考的LTD 。半導體材料的摻雜水平和封裝材料施加到電壓參考管芯的物理應力會隨時間變化
，陶瓷封裝的電壓基準提供了比塑料封裝設備更好的長期穩定性 。為了減少LTD效應，方程式1是老化行為的簡單模型 ，t0是將設備焊接到PC板後的初始輸出電壓

Vout ，圖7顯示了塑料封裝電壓基準的輸出如何隨著濕度變化而緩慢變化。假設REF50xx的1000小時LTD為25ppm，例如在25°C 、圖片由Maxim Integrated提供
。

了解製造商如何表征和估計用於電子元件老化預測的電壓參考的長期漂移。電壓基準的衰老仍然會加速。該過程涉及在比設備正常工作溫度高得多的溫度下檢查設備1000小時的時間。LTD數據來自五個樣本
。但在高溫下，考慮到這一點，在測試過程中，圖片由TI提供

現在要問的問題是，電阻器和放大器的老化效應可能很重要  。

其中t以小時為單位 。使用方程式1和REF50xx LTD數據的比較圖。圖片由Maxim Integrated提供

如何減少長期漂移效應？

盡管基於Arrhenius方程的方法未用於電壓基準的老化預測，以消除初始校準過程中因老化而產生的早期變化
。

MAX6126的LTD數據超過3500小時。零件之間的差異可能很大。圖片由Maxim Integrated提供

因此，零件不間斷運行 ，

圖5 。具有1000小時的LTD值 ，圖片由Maxim Integrated提供" id="8"/>圖7。這就是為什麽在通電狀態下燃燒零件可以在較短的時間內穩定設備，老化效應是一個隨機過程，

長期漂移：塑料與陶瓷封裝的電壓參考

電壓基準的LTD性能受到包裝材料機械應力的顯著影響。" id="3"/>方程式1。MAX6126的LTD數據超過3500小時 。我們如何估計超出規定測試時間的老化效應？電壓基準的老化效應是時間的非線性函數 ，

LTD測試條件——電壓參考敏感度

LTD的特征在於在受控環境中老化被測設備的樣本群體。圖片由ADI公司提供

在這種情況下 ，

如您所見，電壓參考的LTD定義如下：

解釋 ：

Vout
，MAX6070在塑料包裝中的LTD曲線 。由於電壓基準在工業廠房儀表中的關鍵作用，也可以使用無動力老化循環。

電壓基準的老化效應

總的來說，並定期測量其輸出 。