提高電子元器件使用可靠性的措施探討

李雪 天津中科智能技術研究院有限公司

引言：近年來，隨著科學技術水平的提高，人們處于復雜的環境中，對電子元器件的性能提出了新的要求。從而電子設備面對著巨大的機遇和挑戰。電子元器件設備系統作為最基本的組成部分，其可靠性極大地影響了電子設備的整體效率。在選擇電子元器件的過程中，必須保證元器件本身的可靠性，并滿足電氣性能指標和設備系統相關規定的要求，以保證電子器件運行的可靠性。

1 電子元件的可靠性概述

電子元器件無法對電流和電壓進行控制和變化，因此也將其稱為無源器件，其作為組成產品的基礎性元素，它是維持電子設備可靠性的關鍵所在之處。大量元件是任何電子產品的共同組成部分，因此電子器件的可靠性與電子產品的整體可靠性是息息相關的。生產出來的電子元器件存在缺陷具有不可避免性，因此對電子元件進行非破壞性篩選試驗中需要對其施加合理的壓力才可以，這樣能夠將存在潛在的早期失效產品缺陷提前進行剔除。因此在電子元器件壽命周期內，需要主動采用工藝手段對其施加適當的應力來激發其潛在的缺陷，使其隱患提前暴露出來，來確保提高產品的質量。電子元件的可靠性還可以分為固有可靠性、使用可靠性，即是電子元器件在實際使用過程中表現出來的可靠性。電子元器件使用過程中對其可靠性造成影響的因素較多。由于電子元器件可靠性是衡量電子產品質量的重要指標，因此在選擇質量有保證的電子元器件，同時還要對電子元器件進行二次篩選，及時易除掉不合格的元器件及具有缺陷的元器件。為產品質量可靠性起到了重要的保護作用，以此來保證電子元件的質量。

2 電子元件貯存失效形式與原因

對于電子元器件，一般來說，混合集成電路的失效模式是電路參數漂移和外部引線斷裂，這是因為粘接失效，鋁金屬化腐蝕和鉛腐蝕等引起的。半導體分立器件的常見失效模式是真空下降和燈絲斷裂，由氣體泄漏，腐蝕和殼體脆化引起；電阻器的常見故障模式是電路斷裂和電阻漂移，這是由電極與基板之間的焊接缺陷，導電膠的膨脹和老化引起的。電容器的常見故障模式是參數漂移，絕緣材料或電介質劣化，開路等。失效原因是內部污染和熱應力，導致核心組與引線之間的接觸電阻增加，水分侵入核心組，電介質濕度，孔隙率和微裂紋缺陷等。常見的失效模式是接觸電阻不穩定，外部引線斷裂，漏電等。失效原因是接觸電化學腐蝕，有機污染物揮發，鉛腐蝕和不良密封等。失效原因是水蒸氣和晶片缺陷。射頻電纜的常見故障形式是短路，故障原因是絕緣老化。

3 提高電子元器件使用可靠性的措施

3.1 如何正確使用和選擇電子元器件

對于電子元器件而言，其生產廠家不同，在命名上也存在一定的差異。而且元器件上的標識字母和數字主要是反映元器件的各項參數信息。因此在進行元器件選購時，需要對產品上標識的字母含義進行詳細了解，并加以確認，確保元器件的質量。因此對于采購人員，需要能夠正確認識電子元器件的命名標準和質量等級，盡量選擇具有品質認證及信譽較好的生產廠家的產品。另外，在選擇電子元器件時，還要對產品使用條件、使用環境及使用方式等進行綜合考慮，確保所選購的元器件規格和型號與實際需求相符。

3.2 元器件的檢測與篩選

元器件即便是經過科學的安裝工藝和合理的產品設計，影響元器件的安全可靠性的因素仍然有許多。通過元器件的篩選和檢測能夠有效的剔除具有缺陷的產品。在測試電路功能過程中，可通過功能測試、交流參數測試和直流參數測試對元器件進行檢測，以此來保證元器件的可靠性。

3.3 增強元器件可靠性

保證技術水平對于電子元器件使用可靠性標準的制定要具有科學性和合理性，同時還要落實好責任制度，即每一個單位都需要對每一個型號的電子元器件使用可靠性負責，提高匹配度，通過相應的試驗和技術來保證電子元器件使用的可靠性。同時相關部門要制定統一性要求，強化對電子元器件使用的監督和管理，建立工作記錄及失效歷史數據系統，確保電子元器件的使用可靠性。

3.4 元器件二次篩選

通過對元器件進行二次篩選，可以及時剔除存在缺陷的元器件。對于元器件可靠性而言，生產方進行的篩選為一次篩選，當一次篩選無法滿足使用要求時，元器件使用方或是其他委托單位可以對其進行再篩選，即為二次篩選。對于元器件固有可靠性，其與設計、原材料、工藝技術和生產環節質量控制具有直接的關系。當這些因素都能夠保證時，元器件中還不可避免的會存在缺陷。因此對于元器件當一次篩選無法滿足使用要求時，要對其進行二次篩選，以此來保證元器件的質量，提高元器件使用的可靠性。在對元器件進行二次篩選過程中，需要根據二次篩選規范進行操作，并與元器件的使用要求相結合，確保篩選條件的科學性和合理性。在二次篩選過程中，需要制定合適的篩選項目及應力條件，這對電子產品的質量可靠性水平具有直接的關系。元器件二次篩選需要對要求二次篩選的元器件進行百分之百的篩選。同時二次篩選時具體試驗和檢驗不能對元器件帶來破壞性。篩選過程中施加的應力要保證在元器件產品規定的額定應力范圍內，對于一次篩選進行過的項目，而且具有較好有效性時，二次篩選時不宜重復進行。

3.5 強化監督職能，重視設備維護

電子元器件出現問題后，則會對整個系統或是設備帶來較大的影響，因此對于電子元器件需要做好故障預防工作，樹立良好的預防理念，強化對電子元器件應用過程中的監管。同時還要記錄電子元器件的應用情況，及時發現隱患，并采取有效的措施加以處理。部分企業要重視設備的維護工作，重點分析電子元器件的應用情況，并針對電子元器件故障的原因進行記錄和分析，為日后維護工作提供重要的參考。

3.6 加強對元器件產品質量的監督與管理

杜絕使用不合格的元器件產品。相關的工作部門要對元器件的質量做好監督與管理，并且及時的反饋，定期將元器件的使用情況形成報告并且上交給質量管理部門。在對整機設備進行維護時，對其故障分析應當深入到元器件的等級，而不僅僅是電路板，這樣才能夠根據不同批次的元器件產品的故障和失效率有一個詳細的記錄和分析，以此來判斷該批量元器件的可靠性，為生產和使用提供更具有針對性的修改建議。

4 結語

近年來電子技術取得了較好的發展，這也促進了電子元器件的應用。當前電子元器件已成為電子設備的重要組成部件。當前電子元器件在使用過程中還存在許多不穩定性因素，影響電子元器件使用的可靠性，因此需要針對電子元器件使用可靠性加強監管，嚴格選擇電子元器件，同時還要從源頭上入手，努力提高電子元器件的設計水平，對電子元器件的功能進行改善，確保電子元器件使用可靠性的提升。