提升電子元器件使用可靠性的策略研究

秦 沖

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽 472000）

0 引 言

隨著社會的飛速發展，電子裝置越來越趨向于復雜化。在這種趨勢下，人們對電子裝置的要求越來越高。當前，可靠性高、速度快、消耗功率小和成本低等特點，已成為現代社會對電子元器件的新需要。電子元器件常指電器、儀表等設備的零部件。電子系統一般由數量眾多的電子元器件組成，由電子元器件進行串聯來保證電子系統的穩定運行。其中，只要有一個電子元器件受到性能和環境等因素的影響，就會影響整個電子系統的可靠運行[1]。因此，電子系統中電子原件的穩定性和可靠性尤為重要。

1 電子元器件的可靠性分析

可靠性技術是指通過對產品故障發生的原因進行分析、評價，通過排除故障以提高產品可靠性的技術。故障產品與不合格產品不同，二者存在本質區別。不合格產品是指在生產時不符合標準的產品，而故障產品是指在生產出廠時屬于合格品，由于使用時間較長或各種外在因素影響而無法正常使用，變成不合格的產品。

電子元器件被用于組裝成各類電子設備時，需要面對外部各種應激反應[2]。例如，電子設備掉落時引起的物理應變、冷熱溫差引起的熱應變、通電時的電應變以及時間過久引起的老化或損壞等。電子元器件的可靠性主要體現在：（1）器件本身固有的可靠性，本身可靠性與元器件的質量、結構以及設計方式相關，是電子元器件可靠性的基礎表現，由多種因素共同決定；（2）使用過程中表現出來的可靠性，使用可靠性一般受人為、環境等外部因素的影響，通常指元器件在系統中表現出來的狀態。

電子元器件的選擇、使用過程等都會影響使用的可靠性。即使是同一規格的電子元器件，由于其生產單位差異，也可能造成可靠性的表現差異。元器件不同的可靠性狀態可通過系統運行情況進行觀察。因為元器件的不同對整機系統產生的影響有大有小，所以一般以現場失效率為計算對象計算該整機系統中的失效率。由于該規格并不符合電子元器件的規格，因此對失效率的統計會超出元器件可靠性的額定范圍值。換言之，要想在企業中發揮有效性，電子元器件的可靠性必須在規定范圍內。如果超出元器件的范圍值，就會引發失效，難以保證其可靠性。因此，在研究電子元器件可靠性時需要多方面考慮，了解降低可靠性的原因，明確參數，使電子元器件規范運行，提升電子元器件的可靠性[3]。

2 對電子元器件使用可靠性產生影響的原因

下面將分析電子元器件使用可靠性的影響因素，以規范電子元器件的運行，提高其可靠性。

2.1 電子元器件自身因素的影響

電子元器件自身因素包括其設計因素和自身的質量因素。本文討論以電子元器件自身因素中的設計因素為主。設計因素對電子元器件的影響主要體現在設計是否合理，能否在實際應用中使電子元器件達到預定狀態[4]。合理的設計、到位的設計，能讓電子元器件在工作過程中順暢無比，反之會起到阻礙作用，同時對維修人員的維修造成一定困難。

2.2 人為因素的影響

物品生產與服務的對象是人，人作為產品的創造者和使用者，不可避免會對物品產生巨大影響。一個電子元器件需要經過多項流程才能實現從生產到使用的過程，而每個流程又都需要人員參與。因此，各個階段都有可能表現出人為因素對其造成的影響，且發生的概率高于其他因素。以電子元器件的裝配工藝為例，探討人為因素對電子元器件可靠性的影響。例如，人員在裝配元器件的過程中，完成裝配后，元器件沒有按照預期正常運行，無法控制系統設備[5]。幾經調查分析發現，是人員在裝配過程中違反了電路焊接的規范要求，沒有對電烙鐵進行準確接地而導致電子元器件運行失效，影響了整機元器件的正常使用。

2.3 技術因素的影響

檢測試驗是檢測電子元器件是否具備可靠運行條件的有效手段。就我國目前而言，軍用、航天等領域內的電子元器件已經具備了成熟的技術條件進行可靠性試驗檢測。就影響元器件試驗檢測因素而言，檢驗時間的長短、由檢驗產生的費用和有效的檢測方式等，都會對電子元器件的可靠性檢測產生影響。

2.4 穩定因素的影響

穩定因素與電子元器件的生產質量密切相關。由于技術等因素的限制，電子元器件生產呈現出手工與機械制造相混合的局面。混亂的工藝使電子元器件行業的合格率久居不上，而不合格的電子元器件通常會存在各種缺陷導致其穩定性不達標，直接影響電子元器件的使用可靠性。目前，和其他發達國家相比，我國電子元器件制造技術還不夠成熟，穩定性相對欠缺，有待改進提升。

2.5 電應力因素的影響

“電應力”一般指“電壓應力”，通常指工作電壓與額定電壓的比值。它對電子元器件使用可靠性的影響主要表現在過多的靜電或者地線不符合標準，造成電子元器件被過大的電力干擾，使其無法達到正常運行標準而引發電子元器件失效，是一項潛在引發失效的因素。供電過程中，不注重電力保護是直接產生電應力的主要原因。例如，生產電子元器件時，為確保電子元器件的有效性，會嚴格規范電子元器件的接地保護，尤其是零線與地線的安裝。但是，在實際對電子元器件進行供電時，要嚴格按照其規范安裝供電，避免給電子元器件帶來過大的電力，影響其使用可靠性。

3 電子元器件使用可靠性的改進措施

3.1 加大對電子元器件的檢測力度

生產過程中，企業要加強對電子元器件的檢測力度，增加檢測面和檢測量，保證市場上的電子元器件在出廠時都屬于合格產品。使用過程中，應嚴格按照電子元器件的標準規范使用，并定期對已經使用的電子元器件進行可靠性檢測。具體地，可從以下三方面進行。第一，重視檢測工作，有效利用檢測結果，預防電子元器件存在安全隱患。第二，制定嚴格的篩選程序。檢查過程中，要確保電子設備的應用質量，及時處理有問題的電子元器件。第三，加強監督職能，重視設備的維護。實際工作中，要強化“防大于治”的觀念，加強監督管理職能，做到有問題早發現、早解決，定期維護設備，加大篩查力度，預防電子元器件出現故障，并及時解決發現的問題。

3.2 嚴格控制運行負荷

電子元器件的運行負荷具有其最大限度值，因此運行過程中要在其正常工作的限度內運行，避免電子元器件超負荷運行。大功率的電子元器件要注意通風，并給其單獨配置散熱裝置，保證其正常運行。要定期檢查電子元器件的狀態，預防元器件運行負荷超標等，以達到對運行負荷的控制。

3.3 加大對電子元器件的使用維護力度

規范使用電子元器件，并對電子元器件的使用進行維護，有效防止電子元器件由于使用不合理而在運行中發生較大的故障或問題。使用者需要制定維護策略，加大對電子元器件的使用維護力度，定期定點對其進行維護。一旦發現故障隱患，及時給予解決措施。維護人員要提高維護質量，及時處理本身存在一定問題的電子元器件，及時更換不合乎規格的電子元器件，最大程度提升電子元器件的使用可靠性。同時，要及時記錄維護的次數、問題等信息，便于工作人員全面了解電子元器件的“歷史”，最大程度保證電子系統的運行質量。

3.4 科學合理選購電子元器件

在我國，電子元器件的管理制度相對薄弱，各種不同規格的電子元器件魚目混雜，甚至有些并非是正規渠道生產。介于這種情況，選購電子元器件時，購買者需要理性消費，先了解市場上的電子元器件的相關情況，再根據需求合理選擇合適的電子元器件。另外，購買時盡量避免選購“三無”產品，以提升電子元器件的使用可靠性。

4 結 論

隨著科技的發展，人們對電子信息系統的可靠性與穩定性要求不斷增加。可靠性工作的目的在于加強了解和評價電子元器件使用的可靠性水平，更在于改進和提高電子元器件的使用可靠性。電子元器件作為電子設備的重要組成部分，與系統的整體運行有著密切聯系。如何提高可靠性已成為元器件應用與研制單位的熱點問題。實際生活應用中，掌握影響基本的電子元器使用可靠性的因素和改進策略，規范使用電子元器件，提升其使用可靠性尤為重要。本文就提升電子元器件使用可靠性的影響因素及解決策略進行研究，對電子元器件的可靠性進行了具體分析，旨在促進我國電子系統市場的全面發展。

[1] 宋芳芳，恩云飛，呂東亞，等.一種基于試驗和理論推導的金屬材料高溫彈性模量的提取方法[J].真空電子技術，2017，（1）：14-17.

[2] 張 倩.封裝形式對電子元器件長期儲存可靠性研究[J].電子元件與材料，2017，36（6）：99-104.

[3] 陳俊光，谷專元，何春華，等.MEMS慣性器件的主要失效模式和失效機理研究[J].傳感器與微系統，2017，36（3）：1-5.

[4] 章曉文，呂紅杰，何小琦，等.DC/DC電源模塊可靠性評價方法研究[J].微電子學，2017，（6）：872-875.

[5] 付 紅.提高電子元器件使用可靠性的方法[J].電子技術與軟件工程，2015，（13）：242-247.