【技术】高稳定性金芯片NTC热敏电阻的可靠性和寿命建模分析

2021-12-14 TE Connectivity
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本文基于TELCORDIASR-332的一般原则,TE connectivity介绍用于电信和光电子领域的金芯片NTC热敏电阻(无铅、金端接芯片)的可靠性数据和寿命建模。

随着全球对电信连接和系统的需求继续增长,人们期望这些系统的整体性能将得到提高。对性能的考虑包括诸如网络速度、带宽、存储容量和可靠性等因素。


系统的可靠性可以定义为一个系统在规定的操作条件下,在规定的时间间隔内执行规定功能的能力,而不发生故障。系统的可靠性取决于构成系统的模块和组件的可靠性。可靠性可以被定义和量化,因此它是系统开发中需要考虑的一个重要设计因素。本文讨论了一些特定类型的电子元件的可靠性和寿命考虑:如负温度系数热敏电阻(NTC)。

 

NTC热敏电阻元件是由具有半导体特性的陶瓷材料制成。这意味着可用于导电的电荷载流子的数量随着温度的升高而增加,从而使电阻随着温度的升高而降低。这种效应用负电阻温度系数来描述,这种元件被归类为"NTC热敏电阻  "或热敏电阻。NTC热敏电阻作为温度传感器的使用是基于电阻和温度之间的定义关系,即R/T特性。这是由斯坦哈特-哈特方程定义的,它是一种形式的关系。

其中T是温度,单位是摄氏度,R是电阻,单位是欧姆,A、B和C是由电阻/温度校准得出的常数。NTC热敏电阻在电信和光电子模块的各种应用中被广泛用于温度感应。  用于此类应用的NTC传感器的典型物理形式是一个芯片,其长度和宽度的尺寸为0.35至1毫米,厚度为0.20至0.75毫米。


在相对的面上有金属化导电层,所以传导是通过芯片的。金通常被用作导体材料,以优化热和电的传导,并与线连接和芯片连接技术兼容。


金片热敏电阻的典型安装如下所示。

  


NTC热敏电阻的基本可靠性考虑是R/T特性符合规定的公差限制。NTC热敏电阻很少以灾难性的方式失效。它们不是通过开路或短路行为而失效,而是显示出电阻的变化或漂移。通常以25℃时电阻值变化1.0%的值作为典型的限制,但根据应用场合的不同,可采用不同的限制。


评价和结果

这些原则被用于TE Connectivity的评估,以得出用于生产金片NTC热敏电阻元件的电陶瓷材料系统变体的故障率和平均故障时间(MTTF)的值。每种变体的样品都被安装在20引脚CerDIP封装中,使用填充银的环氧树脂来形成与基材的机械、热和电结合,并使用金线与顶部电极结合,如图所示。

这些组件接受了加速应力测试,并根据Telcordia SR-332中概述的原则进行了评估。


在对元件进行初步筛选后,在零功率条件下,在+25℃±0.05℃的油浴 中的测试夹具上进行校准。CerDIP封装中的热敏电阻在空气中经受无电源的温度应力,"应力测试 "温度为+50°C、+75°C、+100°C、+125°C。


+150°C.对于每种电子陶瓷材料类型,在这些温度下使用统计学意义上的样品进行评估,在+25°C时进行校准,以0小时作为参考,并在336小时、1008小 时、2016小时、7560小时和10080小时的应力测试间隔后进行校准。


这些校准间隔和数值被用来计算累积的等效器件小时数(EDH)和相对于基于25℃初始电阻值的各种电阻漂移限制的故障率。

评价的结果可以总结如下:

                        图1:电子陶瓷材料系统BT4-D的MTTF与工作温度的关系

图2:电子陶瓷材料系统BT3-D的MTTF与工作温度的关系

 图3:电子陶瓷材料系统BT3Lo-D的MTTF与工作温度的关系

图4:电子陶瓷材料系统BT647-D的MTTF与工作温度的关系

图5:电动陶瓷材料系统BT647H-D的MTTF与工作温度的关系


图6:电子陶瓷材料系统BT647H-H的MTTF与工作温度的关系

图7:电子陶瓷材料系统BT6-D的MTTF与工作温度的关系

图8:电动陶瓷材料系统BT63-H的MTTF与工作温度的关系


结论

本文概述了使用基于Arrhenius方程和高温工作寿命模型(HTOL)的加速应力测试为金片NTC热敏电阻材料生成扩展可靠性数据的一些原则和考虑。


所提交的数据和分析提供了使用各种电子陶瓷材料系统的金片NTC热敏电阻的平均故障时间的估计值。这些信息旨在为设计工程师提供关于物理形式、电阻/温度特性以及光电系统设计中的可靠性考虑等一些关键因素的概述。


这些数据为在预期工作寿命超过20年的系统中使用TE Connectivity的金片热敏电阻产品提供了信心。

 

随着金材质芯片热敏电阻的应用范围不断发展,最好是根据反映实际操作条件的配置进行可靠性评估。TE Connectivity可以提供技术支持,以优化依赖于准确和可靠的温度测量系统中的NTC金片传感器的性能。

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  • Lv5. 技术专家 2021-12-17
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2-316081-2,2-316081-3,1376135-3,2-178296-2,178303-5,1871315,1376135-1,1-179959-3,1376135-2,1-179552-4,1747364-1,178303-2,1-179959-2,1-179552-2,178303-3,1-179552-3,175284-□,1-1903129-2,D-3200M,2-1827876-4,2-1827876-3,2-1827876-2,D-3200T,2-1827876-0,D-3200S,D-7000,1376009,2174022,2134061-1,1318120,2311162,2174021,1318127,1871304,1318126,1871303,1318123,1318125,1318124,D-2800,1971151,1971150,1891526-1,1318110,1-1939995-0,1000,1318116,178325-5,1318115,1318118,1318117,178325-2,1318112,1747821,1318111,1747822,1318114,178325-3,1747820,3-917657-3,2069524-4,3-917657-2,2069524-3,3-917657-5,1-178314-5,1318119,2069524-2,2069524-1,2288020,1-353081-3,1-1939995-3,1-353081-2,1-178314-3,1-178314-2,179277,179276,2288019,316130,316131,2013285,1318105,1-2291727-1,316132,1318107,316133,1318106,2040404,2-179555-6,2-179555-3,1318109,1318108,1376020,1747819,2-1747414-2,2-1747414-3,2-1747414-4,316517-2,316517-3,316517-5,1871416-1,2-178294-2,1-2349815-2,6-1903328-4,2-1939758-0,2-178294-3,1827691-1,6-1903328-3,1827691-2,3200,1-179554-6,1827691-3,2151119,1318578,1376133-2,1318577,175286-□,2-1939758-4,D-1900,1318579,1-179554-3,2-1939758-8,1827876,2333149,1827875,1827873,D1100D系列,178129,178127,178128,1827872,D-4200M,5-1747277-3,7-179960-2,2069029,1871744,1871745,D-4200S,1871743,5-1747277-4,1-1123624-2,1827864,1-1123624-5,1827863,1-316080-5,1827862,2333134,1-316080-3,2271887,1-316080-2,2271888,2-1903330-3,91558-1,1-2341421-0,178323-2,2336488-3,900128-1,2336488-4,900128-2,917657,917658,2151119-1,917659,178323-3,2349949,178323-5,2266273,1376072,2266274,1376073,3-917659-5,3-917659-6,2-2069313-1,1376059-1,1971182,2-2336488-4,2-2336488-3,2-1871946-1,2155502,2155503,2-1318120-3,178141,178140,D-1900D,2266289,2-2834461-0,2-1871935-9,2-179553-4,2-179553-3,2-179553-2,2-917808-3,178138,2-917808-2,178139,1123829-1,178136,2-1871935-1,178137,2-1318983-6,D-1200D,1-2331743-4,1-316130-2,1-178138-2,1-178138-3,2-2326092-2,1-178138-5,3-178140-3,1747443,DZ-520C,1-316130-5,3-178140-2,3000,1-316130-3,3-2299005-1,3-178140-5,2-1903328-2,2-1903328-3,2-1903328-4,3-179554-3,1-2271888-5,3-2289080-1,2-1747821-3,1-2271888-4,1-2040444-4,1-2271888-3,1-2040444-3,3-917807-3,1-2040444-2,1366044,1-2040444-1,3-179554-6,1-2271888-7,2-2331743-1,1318126-3,1-2271888-0,1318126-2,1318126-1,D-3200系列,1-1747277-3,2-1318118-9,1-1747277-2,1-1747277-4,1717412-3,1-2069681-5,1717412-2,1-175216-□,1981823,1376072-2,5200,3-1747820-2,2-1318118-8,2-1318118-6,D-3500,316517,316516,1-177665-2,D-5200MΑ,3-917807-2,1-1318120-3,2-917541-2,D-1900系列,175216-□,3200M,1318985,1-175195-□,1318986,1747414,1747415,1318983,2-2299005-1,1747418,1747419,3200S,D-1200S,1747416,3200T,1971150-1,2047670,DZ-5200,2069682,2069681,1-2347004-5,1-2347004-6,2-178128-6,2-178128-5,2336490,2-1903130-3,2-1903130-4,1-178136-2,1376137-1,1-178136-3,2836130-1,1376137-2,1-178136-5,2-1903130-0,1-316132-3,1318577-1,1-316132-2,1-178802-3,1-1903330-3,5900121-2S,2-178128-2,1-178802-5,2336494,1-178802-8,2-178128-4,2336491,1-178802-7,2-178128-3,1-316132-5,5200M,5200S,1-2299004-1,D-1500,5900121-4,5900121-2,1891348-1,917241,2-178139-5,3-917809-3,917484,917242,3-917809-2,917485,1-1903131-0,D-3100系列,D-3400F,8-917542-2,1-1903131-2,1-1903131-3,3-1318118-6,1-1903131-4,1-2834465-6,917249,1-2834465-2,2-178139-2,2-178139-3,1318124-2,5900121-4L,1318124-1,2-177648-3,2-177648-8,1-175218-□,2336488,1-1903131-6,2-1871955-5,175195-□,2-2271457-4,2-178313-3,5000,2-178313-5,2348456,2-178313-2,3-1747822-2,1871131,1900D,1871132,2-1747277-3,1971239-2,2-1747277-4,1971239-1,2-1747277-2,T3209201222-001,1827691,2013891,2348455,2013892,2348454,D-5200系列,917251,4200S,3-2326092-2,917266,175218-□,2836130,2-179277-2,D-3950,D-4800,2-2834465-0,2-179958-2,2-179958-3,4200M,2-179958-4,1-2331743-1,2-179958-6,1376807-2,T3209201122-001,1376807-1,234168-1,1762674,1762675,1971182-1,1-177662-2,1762670,1762671,D-3200,T3209201112-001,175217,175216,175218,178964,1376807,1-917658-5,1903601-5,2-178137-2,2-316130-2,1-917658-3,1747276,2-316130-3,1747277,1-917658-2,1903601-2,2-178137-5,2-179276-2,2-179276-3,1-1827876-6,3-178129-3,1762846-1,1-1827876-0,3-178129-6,1-1827876-4,1-1827876-3,1-1827876-2,6-1747277-4,6-1747277-3,3500D,1318578-2,1318578-1,175362-2,175362-1,175362-3,2134059-1,2-1871940-9,1473668-1,1-353715-□,917251-2,917251-3,9-1123624-2,2-1871940-5,917251-5,2-1871940-1,1747498,1747499,1123624,2329463,177648,84696,D-2600D,2-917659-5,1-175363-1,2-917659-6,7000,1-1747820-2,1-2069313-1,917484-□,2-1318115-3,1-1939638-7,1-1939638-4,1-1939638-5,1-1939638-3,1-1939638-0,2-1318115-4,2-1318115-9,2229794,D-3400,1318095-1,353716-□,1-2271457-4,1-1827863-2,1-2271457-6,1-1827863-3,1-1827863-0,1-2271457-8,1-1903146-3,1-1827863-1,1-1827863-6,1-1827863-7,1318095-2,1-1827863-4,1-1827863-5,1-2040404-2,1762626,1762625,1-2834461-6,1-2834461-2,1-1318119-3,1-1318119-4,175363-2*,1-1827691-3,1-1827691-2,1-1827691-1,2-353047-3,5080,2-353047-2,1-178298-3,1-917338-3,2800,1-178298-2,1-917338-2,D-1000,1-178298-5,2331743,1-917338-5,91561-1,1-179276-2,1-353717-□,353715,2-1939760-8,353716,1762846,1-179276-3,1762847,3-2

01/2021  - TE CONNECTIVITY  - 选型指南  - 2021 Edition 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

TE connectivity标准圆形连接器选型表

标准圆形连接器通常是指其设计符合美国或德国军用级标准的连接器。它们采用圆形接口和外壳设计,可高效连接和断开信号、电源和光电路。这些加固型连接器可以高达 10 Gb/s 的速度可靠地传送数据,能够承受极端振动和天气条件。我们的标准圆形连接器具有高插接次数的生命周期,提供各种连接种类、端子数量和电镀选项,具备多功能性,工作温度范围为 -65°C 至 +125°C。标准圆形连接器设计用于防务、航空航天和工业等各种应用。

产品型号
品类
Connector System
Number of Positions
Operating Voltage(V)
Connector Mounting Type
Operating Temperature Range(°C、℉)
Circuit Application
925076
Plug
Wire-to-Wire
4
250VDC
Cable Mount (Free-Hanging)
-55–105°C/-67–221°F
Power

选型表  -  TE connectivity 立即选型

TE connectivity RJ45 连接器选型表

RJ45 连接器经过专门设计,可将以太网电缆和连接器端接到计算机、路由器、LAN 和其他类型的数据通信设备。RJ45(一种经过认证的插座互连)是一种流行的绞合线对连接器类型,设计了 8 个位置 8 个触点 (8P8C)。我们的产品组合包括 RJ45 连接器,它按照多端口和单端口结构进行制造,具有插座和插头模块化连接器样式。这些产品提供联排和堆叠式的多端口结构以及屏蔽和非屏蔽型号。

产品型号
品类
Connector Product Type
Modular Jack & Plug Interface Type
Grounding Options
Status Light Type
Port Configuration
Port Matrix Configuration
Number of Positions
Number of Loaded Positions
PCB Mount Orientation
Number of PCB Ground Tabs
Shield Material
Shield Plating Material
Contact Current Rating (Max)(A)
Contact Mating Area Plating Material
Contact Mating Area Plating Material Thickness(µm、µin)
Termination Post & Tail Length(m、in)
Panel Mount Feature
Connector Mounting Type
Mating Entry Location
Centerline (Pitch)(m、in)
Housing Color
Housing Material
PCB Thickness (Recommended)(m、in)
Connector Height(m、in)
Operating Temperature Range(℃、℉)
Shielded
Circuit Application
Performance Category
1-1734473-1
Jack
Connector Assembly
RJ45
PCB and Panel Ground
Not Illuminated
Multiple Ports
2x6
8
8
Right Angle
5
Brass
Nickel
1A
Gold
0.15µm[6µin]
3.56mm[0.14in]
Without Panel Mount Feature
Board Mount,Panel Mount
Side
1.02mm[0.04in]
Black
PBT
1.6mm[0.063in]
25.3mm[0.996in]
-40–85°C[-40–185°F]
Shielded
Signal
Cat 3

选型表  -  TE connectivity 立即选型

TE Connectivity(泰科)M8/M12连接器系统选型指南(中文)

目录- M8/M12连接器系统    M8连接器    M12连接器    M8/M12连接器系统附件    M8/M12连接器电缆组件    M12 FIELDBUS电缆组件    M12工业以太网D编码电缆组件   

型号- 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03/21  - TE CONNECTIVITY  - 选型指南 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

TE connectivity PCB 安装压力传感器选型表

板装式压力传感器通常安装在印刷电路板 (PCB) 上,用于测量气体或液体的压力。TE Connectivity (TE) 提供板装式压力传感器,用于多种应用(例如气流和气压)的表压、差压和绝压测量。TE 基于 TE 的 Measurement Specialties (MEAS) 传感器和 TE 的 SMI 压力传感器(以前称为 Silicon Microstructures),提供多种板安装压力传感器平台。TE 的 MEAS 产品系列涵盖成本敏感的小型气压测量解决方案以及具有数字或模拟输出的优质精确度、温度补偿或完全校准解决方案。TE 的 SMI 传感器采用压阻式 MEMS(微机电系统)技术,低压范围低至 125 Pa,封装空间极小。

产品型号
品类
板装式压力传感器种类
耐压范围
压力
板装式压力传感器电源电压
传感器选件
板装式压力传感器类型
输出/跨度
板装式压力传感器精确度
工作温度范围(°C)
欧盟RoHS指令2011/65/EU
欧盟ELV指令2000/53/EC
20006127-09
PCB 安装压力传感器
绝对
300 psi
50 psi
3.3 V
凝胶涂层,低功率
数字压力和高度传感器模块
14 位 ADC
±0.25% 量程
-25 – 105
符合欧盟 RoHS 标准豁免要求
符合欧盟 ELV 标准豁免要求

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