试论电子元器件的可靠性与检测筛选 高春艳

发表时间:2020/6/5   来源:《建筑科技信息》2020年2期   作者:高春艳
[导读] 电子元器件是整机的组成部分,要保证整机的性能可靠性就得从电子元器件着手。
        摘要:电子元器件是整机的组成部分,要保证整机的性能可靠性就得从电子元器件着手。从各种电子设备性能故障统计的数据来看,由电子元器件造成的整机故障的最常见原因,七成左右的电子整机故障都是由于电子元器件的故障引起的,而根据对失效的电子元器件进行的分析数据来看,由于电子元器件在选择和应用方面出现的问题是导致元器件故障最大的因素。也就是说,电子元器件的选择和应用方面的问题正在影响着元器件的性能继而影响整机的可靠性,着不仅仅是关系到国家国防相关的尖端科学研究和军事电子器件的可靠性问题,更是关系到人们的各种生产生活中的电子产品可靠性问题。在这样的情况下,从元器件的选择与应用着手不断的提高电子整机的系统性能则十分重要,既是电子工程项目的重点也是难点。
        关键词:电子元器件;可靠性;失效机理
       
        
前言
        虽然电子元器件在电路图中是一个简单的图形符号,但是在实际的电路中,电子元器件拥有成干上百种规格,选用正确的电子元器件可以保证电路的性能达到要求。在实际的选择中,要注意控制电子元器件的质量,做到统筹兼顾,充分发挥出电子元器件的作用。因此,对于电子元器件可靠性与检测筛选的研究是很有必要的。
        1可罪性的意义
        根据中华人民共和国国家标准GB3187-82《可靠性基本名词术语及定义》,可靠性的基本概念是产品在规定的条件下,和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠性又可分为固有可靠性和使用可靠性,是指电子元器件在实际使用中表现出的可靠性。影响电子元器件使用可靠性的因素有很多,如自然环境的因素、电子元器件本身的工作方式和工作条件的因素等等。国外大量的故障统计表明,在电子元器件失效中,由于固有可靠性和使用可靠性造成的元器件失效比例各占50%左右。由此可见,可靠性是产品质量的重要指标之一,国家已把可靠性列为评价产品质量的主要指标。因此我们首先选用有质量保证的,经实践证明固有可靠性较高的电子元器件,其次是进行电子元器件的二次筛选,二次筛选的目的是针对元器件的不同失效模式所作试验,将不合格的元器件(既电性能没有达到标准要求的)及其它缺陷引起早期失效的元器件剔除掉,通过二次筛选来保证元器件的质量,二次筛选是元器件采取质量控制工作中的重要措施之一,对产品的可靠性保证有着重要意义。
        2电子元器件的失效原因分析
        2.1缺乏科学的设计
        根据对过去的电子元器件产品的相关分析数据,造成电子元器件出现故障的因素中,相当- -部分为元器件的质量和设计问题。举例来讲,就某一种雷达产品投入使用的时候,如果出现了晶振振荡浮动超出正常范围的情况,监察管理人员通常可能觉得这是因为电子集成电路导致的,但是更换集成电路根本不能解决这个问题,而进行再次监察研究之后才弄明白原来是电子元器件的电路设计不合理,及时的改进电路设计之后这种不稳定的振荡问题就得以解决了。
        2.2人为因素的干扰
        电子元器件出现故障很大程度上都是直接或者间接的人为因素导致的,因为电子元器件从设计、生产到投入使用的整个过程都是由人来控制的,所以说人为因素是分析电子元器件故障的时候需要考虑的。生产过程中对电子元器件材料的储存、堆放和安装调试等等工序都可能因为工作人员的疏忽而导致电子元器件的性能受损。简单的来讲,就电子元器件的装配环节,在单元板组成好以后调整整个系统,如果这个时候整机的运行顺利,而电子元器件和电路印制板进行焊接好以后整机却不能顺利运转。通过专家对这种情况的检查和分析来看,其主要原因就是电子元器件和电路印制板在没有保证电烙铁处于良好的接地状态的状况下就进行焊接,这种情况下的电路焊接标准就不符合要求,必然导致整机设备不能正常工作。


        2.3其他电应力
        就过去几年的电子元器件故障出现情况来开,其他电应力作为-种典型的因素正在扩大对电子元器件的不良影响。其他电应力主要是接地不良、反冲电动势、二次击穿以及静电等。举例来讲,不少单位的供电系统大多采用的是接“0”保护,也就是说,“零”线与“地”线接在一起,而且这也是供电系统的基本使用标准。但是各种各样的微电子器件和CMOS器件无论是电路设计、安装调试还是应用都需要使“零”线与“地”线分开。正是因为这样的问题没有得到该有的重视,使得电子元器件无法被正常的使用。
        3元器件的检测筛选与早期失效
        3.1基本条件
        元器件检测与筛选必须具备基本的元器件测试仪器及筛选试验设备。各种仪器设备及实验室必须符合防静电要求,各种仪器、设备必须有良好的接地装置。
        3.2人员要求
        熟悉各种元器件电性能参数及测试条件,熟悉各种元器件相关标准,正确操作仪器设备及认真填写测试和试验记录。
        3.3检验规则
        应按到货批次,依次检验合格证是否齐全,包括:商标、型号、质量等级、检验日期、检验员印章、防静电标识、包装日期等。再看外观质量(引出端有无锈蚀、损伤、外壳漆皮起泡、脱落或标识等。
        3.4电参数测试
        为了保证所测元器件数据的准确性,根据国家军标GJB138A-97《半导体分立元器件试验方法》中的规定,按器件规定的有关标准-般应在下面环境条件下进行电参数测试环境温度: 25C土3C相对湿度: 45%--75%大气压力:86KPa- 106KPa电性能测试是被广泛采用的一项基本技术,通过对元器件特性曲线的测试,可以方便对半导体分立器件的输入输出特性进行评价,利用测试特性曲线对电子元器件进行分析,是简单而有效的无损分析技术。元器件电参数的测试,应在外观检验合格后才进行的测试,由于各种元器件的性能不同,测试的方式方法也不相同,由于元器件失效是通过PN结特性异常来表现的,所以我们通过测试特殊曲线来判断早期失效的电子元器件。半导体二极管一般应测试下列电参数IF正向压降IR 反向漏电流VR反向击穿电压V-I特性我们用测试二极管特性图示仪来进行电参数的测试,得出正常的PN结特性曲线由于构成PN结的材料、工艺、结构等不同,其失效机理也不同。
        4结束语
        电子元器件是设备系统中具有基础性作用的组成部分,其使用可靠性对于电子设备整体的运行效率有着重要的影响,因此,在进行电子元器件的选择时,应当确保其本身具有较强的可靠性,同时能够满足设备系统电性能指标的相关规定和要求,才能够确保设备的稳定运行。
        参考文献
        [1]李德.试论电子元器件的可靠性与检测筛选[J].中国新通信,2018,20(22):227.
        [2]张宇,任珺,董梁.试论电子元器件的可靠性与检测筛选[J].通讯世界,2017(21):354.
        [3]黄苏萍.电子元器件可靠性与检测筛选[J].中国新技术新产品,2010(04):143.
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