在使用石英晶體振蕩器過程中，如果因為某種因素導(dǎo)致故障，是一個非常麻煩的事，要解決這個問題，最好的方法就是找到問題的根源，然后“對癥下藥”。在這方面，美國的Q-Tech晶振公司是行家，研究出晶體振蕩器平均故障的間隔時間，通過相關(guān)的測試和計算確認(rèn)最終數(shù)據(jù)。包括了加速壽命測試、壽命測試數(shù)據(jù)、運行條件、材料清單、MTBF計算、可靠性預(yù)測、設(shè)計技術(shù)、MTBF每年實際生命測試等項目?？煽啃远x為設(shè)備在特定時間段內(nèi)按其規(guī)范運行的概率。

浴缸曲線：

“浴盆曲線”描述了設(shè)備的假設(shè)故障率與時間的關(guān)系。第一個時期稱為嬰兒死亡期。下一個時期是圖的平坦部分。它被稱為正常生活。第三個周期從斜率開始增加的點開始并延伸到圖的末尾。

圖1可靠性浴缸曲線

MIL-HDBK-217計算的故障率適用于石英晶體振蕩器成熟期的使用壽命期，較弱的單元減弱并開始失效，因為相對恒定且故障率較低。使用壽命是進行可靠性預(yù)測的最常見時間范圍。

加速壽命測試：

加速壽命測試采用高應(yīng)力方法來縮短壽命晶振或加速產(chǎn)品性能下降。各個振蕩器中的壓力測試包括延長的老化時間，即在+125°C或更低溫度下的壽命測試在偏見下至少1000小時更高。其他一些測試包括加熱，濕度，溫度，振動和負(fù)載。

可靠性預(yù)測方法：

預(yù)測方法基于基于各種來源的組件數(shù)據(jù)：

-壽命測試數(shù)據(jù)

-MIL-HDBK-217

運行條件：

-最大電流消耗：最大15mA。在+3.63V

-ThetaJC=30°C/W.

-ThetaJA=130°C/W.

-最高溫升：1.6°C

MTBFPERMIL-HBK-217：

MTBF計算基于MIL-HBK-217和太空飛行環(huán)境（SF）環(huán)境溫度+65°C，CL=90％，使用32.895MHz石英晶體，基本模式為3.3Vdc±10％電源，16-FP封裝，密封周長為1.8英寸。

材料清單：

-封裝，16-FP0.500“x0.375”（1.75英寸密封周長）數(shù)量：1

-微電路，ACMOS，數(shù)字?jǐn)?shù)量：1

-互連Au-Au數(shù)量：22

-陶瓷，多層電容器，S級，25V數(shù)量：1

-石英晶體諧振器，掃描，2mW數(shù)量：1

-電阻數(shù)量：1

-互連跳線數(shù)量：2

-基材數(shù)量：1

故障率=Σ?p（1+0.2πe）πfπqπl(wèi)

πe=0.5;πf=1;πq=0.25;πL=1

[（1x0.000011）+（1x0.0045）+（1x0.0000079）+（1x0.0084）+（22x0.0013）+（1x0.015）]（1+0.2x0.5）（1.0x0.25x1.0）=0.016失敗/106小時

混合動力QT128L11S故障率=0.016故障/114年

FIT=16

可靠性預(yù)測圖

QT技術(shù)空間合格QT122L11S-32.895MHz的可靠性預(yù)測Life-test數(shù)據(jù)和使用MIL-HDBK-217的計算如下所示：

設(shè)計技術(shù)：

QT128L11S設(shè)計采用了ASICFACT1.3μ技術(shù)ACMOS邏輯，輻射容忍100kRad（Si），近似熱激活能量0.4eV和掃描石英在32.895MHz基本模式安裝在a三（3）點安裝。

模具的絕對最大額定值：

-絕對最大功耗：500mW

-絕對最高結(jié)溫：+175°C

-絕對最大電源電壓：+7Vdc

（對于60％置信水平的零失敗，卡方=1.833）MTBF=5,455,537小時

失敗率=1/MTTF=183.3E-9

FITS=失敗率x1E9=183

MTBF每年實際生命測試：

對于5Vdc和+3.3Vdc三次泛音的相同設(shè)計，Q-Tech收集了在+125°C的壽命測試期間，超過100,000個設(shè)備小時，沒有故障。使用60％置信水平的chisquare分布，我們預(yù)測失敗率如下：

測試部件數(shù)量：100+部件號測試：

具有第三個Overtone設(shè)計的MCM

供電電壓：+3.3Vdc和+5Vdc

負(fù)載：15pF//10kohms

失敗次數(shù)：0

測試溫度：+125°C

小時數(shù)：100,000+

設(shè)備小時數(shù)=100,000devhrs

加速因子（AF）=e（Ea/k）*（1/T1-1/T2）

其中Ea=0.4eV;k=8.62E-5eV/K;T1=298K;T2=398K

AF=50

通過以上的方法可以有效的實現(xiàn)預(yù)測各種有源晶振平均的失效時間，找到問題的所在，并利用現(xiàn)在的高技術(shù)手段處理。Q-Tech晶振已正式上線金洛鑫電子官網(wǎng)，感興趣的采購和用戶可以聯(lián)系我司，咨詢相關(guān)的資料和產(chǎn)品信息，并可為客戶提供樣品及訂購服務(wù)。