面向電子元器件質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)研究

趙柯明

【摘? 要】電子元器件既是電子產(chǎn)品中的最小單位，又是影響電子產(chǎn)品使用功能的最關(guān)鍵因素，所以加強(qiáng)對電子產(chǎn)品中電子元器件的質(zhì)量控制具有十分重要的意義。本文首先分析電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)對于電子元器件的選擇應(yīng)注意哪些事項(xiàng)，并在此基礎(chǔ)上，從前期、中期和后期幾個(gè)階段，重點(diǎn)分析應(yīng)該如何加強(qiáng)對電子產(chǎn)品中電子元器件的質(zhì)量控制，同時(shí)總結(jié)了二次篩選和DPA分析對于電子元器件質(zhì)量控制的有效性。

【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品;電子元器件;質(zhì)量控制

引言

電子元器件有分立元件功能組件與集成電路，其中分立元件是組成電子電路的主要元件，且相關(guān)功能單元較為獨(dú)立。電子元器件的類型眾多，其中包括有源元件和無源元件，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)中，對于電子元器件的選擇非常關(guān)鍵，電子元器件的性能、參數(shù)指標(biāo)等直接影響著電子產(chǎn)品的使用質(zhì)量和使用壽命，為此必須加強(qiáng)對電子元器件的質(zhì)量控制。

1.電子產(chǎn)品的電子元器件概述

電子產(chǎn)品中，電子元器件的技術(shù)含量必須高，所有性能和參數(shù)必須滿足電子產(chǎn)品的功能需求，可以說電子元器件的質(zhì)量、電磁的兼容性以及穩(wěn)定性、適用性和使用壽命等直接影響了電子產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)。所以在電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的階段，必須要以實(shí)用性和適用性作為電子元器件的基礎(chǔ)，如果選擇了設(shè)計(jì)或者質(zhì)量就存在問題的電子元器件，就可能導(dǎo)致電子產(chǎn)品在后期使用中出現(xiàn)因兼容性不足而影響電子產(chǎn)品功能性的問題。因此，在為電子產(chǎn)品選擇電子元器件時(shí)需考慮以下問題：第一，必須要緊密結(jié)合緊密電子產(chǎn)品的需求，尤其是使用功能選擇合適的電子元器件，且需保證電子元器件的適用性和功能滿足電子產(chǎn)品的要求，可以采取熱處理以及降額處理的方式來驗(yàn)證電子元器件的適用性，通過加大電子元器件質(zhì)量等級來核實(shí)在電子產(chǎn)品中的使用壽命。第二，選擇合適的生產(chǎn)電子元器件的廠家，保證電子元器件的供應(yīng)量和生產(chǎn)質(zhì)量，以減少供應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，因?yàn)橛胁糠蛛娮釉骷谏a(chǎn)時(shí)沒有及時(shí)得到市場反饋，導(dǎo)致其功能和市場其他元件不能兼容，因此還要注意選擇評價(jià)較高的以及反饋信息較為完整的電子元器件。若因技術(shù)的需要必須選擇新產(chǎn)品時(shí)，則要對新的電子元器件進(jìn)行大量的調(diào)試和檢測。

2.電子產(chǎn)品中電子元器件的質(zhì)量控制措施

2.1前期質(zhì)量控制手段

在電子元器件生產(chǎn)階段，可采用元件實(shí)用性分析、二次篩選和實(shí)際破壞性能分析等手段對電子元器件進(jìn)行檢測和質(zhì)量控制，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)開展電子元器件的全面分析，保證電子元器件生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性。同時(shí)為了給后期維修工作提供方便還要做好相應(yīng)的記錄。此外，應(yīng)把電子元器件和其他配件的相關(guān)度進(jìn)行匹配測試，提高電子元器件的兼容度，可減少電子元器件失效問題的出現(xiàn)。在選擇電子元器件之前還要展開對產(chǎn)品可靠性的全面分析，通分析軟件對其進(jìn)行模擬測試工作，當(dāng)電子元器件較為特殊時(shí)則必須采用專業(yè)的評測方式，對于不同的電子元器件則需要根據(jù)實(shí)際的功能與特點(diǎn)選擇多種測試方法，另外還要實(shí)現(xiàn)對電子元器件綜合性能的全面分析，避免元器件在后期使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。

其中在采用二次篩選方法檢測電子元器件質(zhì)量時(shí)，具體指的是采用環(huán)境試驗(yàn)和加電實(shí)驗(yàn)等手段，進(jìn)一步將存在性能問題的電子元器件去除，保證電子元器件的穩(wěn)定可靠性。在二次篩選中，要注意的是，首先要保證對所有電子元器件的性能進(jìn)行檢測驗(yàn)收，最大的限度將不合格的元器件去除，再對相關(guān)試驗(yàn)，剔除不合格產(chǎn)品，并且設(shè)定PDA值，超過一定值則整批剔除。其次如選擇了進(jìn)口的電子元器件則需要根據(jù)廠家提供的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，使用整機(jī)篩選和板級篩選的方式去除早期使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題的電子元器件。為提高二次篩選的效率和質(zhì)量，必須選擇具備相應(yīng)資質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)的篩選廠家，從而可減少后期使用中不必要的質(zhì)量問題。在二次篩選中還要盡可能地避免元器件發(fā)生過度老化，保證在篩選時(shí)不會出現(xiàn)影響后期電裝質(zhì)量的問題。

2.2運(yùn)行中的質(zhì)量控制手段

在電子產(chǎn)品使用中，通過質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)可對電子產(chǎn)品的電子元器件進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測，并在電子元器件失效時(shí)做好科學(xué)分析，提出失效機(jī)理，分析運(yùn)行時(shí)產(chǎn)品出現(xiàn)問題的原因并確定失效的位置所在。在失效的原因和具體位置被確定后，質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)結(jié)合科學(xué)失衡調(diào)整系統(tǒng)，通過性能監(jiān)測與狀態(tài)監(jiān)測，使電子產(chǎn)品中的電子元器件得到全方位監(jiān)測。另外，在質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)下，能實(shí)現(xiàn)電子元器件和參數(shù)信息的匯總，從而為管理人員提供可靠的信息參考，有利于提高對電子元器件檢修的反應(yīng)能力、減少維修時(shí)間和提高維修的效率效果。

2.3后期維護(hù)中的質(zhì)量控制手段

電子產(chǎn)品中的電子元器件在后期維護(hù)階段，為保證電子元器件不受任何外界因素的影響，已經(jīng)建立起了嚴(yán)密的質(zhì)量控制體系，很多企業(yè)也采用了數(shù)字化的措施來對電子元器件型號、測試數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合分析，通過周期數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建立為后期電子元器件監(jiān)測維護(hù)工作創(chuàng)造條件。此外，在周期性數(shù)據(jù)開展中，涉及到的內(nèi)容包括性能表現(xiàn)、運(yùn)行時(shí)間和頻率更換等，在元器件失效前必須開展有效的維護(hù)工作，這也是提高電子元器件整體性能的關(guān)鍵措施。

3.利用DPA分析電子元器件性能

DPA是一種破壞性物理處理分析的檢驗(yàn)方式，是為了檢驗(yàn)所選擇的電子元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料等是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，通過對元器件樣品的解剖來檢驗(yàn)物理實(shí)用效果，對于相同批次的元器件采用抽樣檢測的方式對二次篩查的檢測結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，作為質(zhì)量控制的補(bǔ)充措施，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次篩選中存在的質(zhì)量問題，提高質(zhì)量控制的效果。DPA的優(yōu)勢是，可以深度剖析沒有及時(shí)監(jiān)測出隱蔽性的質(zhì)量問題，比如一些電子元器件在前期檢測階段沒有發(fā)現(xiàn)任何問題，但是在后期使用中的不同階段卻表現(xiàn)出了不同的質(zhì)量特征，出現(xiàn)觸電腐蝕、內(nèi)部焊點(diǎn)損耗等。當(dāng)這類電子元器件沒有被二次篩查有效檢查出來，就可以通過DPA進(jìn)行檢測識別，提高質(zhì)量控制的有效性。不過在采用DPA對電子元器件性能進(jìn)行分析時(shí)，要注意的是，首先必須及時(shí)對相應(yīng)的電子元器件進(jìn)行分析，保證監(jiān)測的效率和質(zhì)量控制的有效性。其次必須在標(biāo)準(zhǔn)較高的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行質(zhì)量檢測，能有效提高檢測結(jié)果的可信度。再次，要求做好DPA質(zhì)量分析，保證監(jiān)測頻次和裝設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相符，并采用抽樣檢測的方法做好DPA的分析，使其符合檢測實(shí)際要求。最后，部分特殊電子元器件因特殊原因不進(jìn)行部分檢測，也需對該類電子元器件進(jìn)行備案，若后期出現(xiàn)質(zhì)量問題則可以以備案為依據(jù)做出分析。另外，對于任何批次的電子元器件都必須采用相同的材料和工藝標(biāo)準(zhǔn)，并采用相同的測試措施，保證對電子元器件檢測結(jié)果的統(tǒng)一，這也是質(zhì)量控制效果的衡量基礎(chǔ)，對于實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品元器件質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展具有重要意義。

4.結(jié)束語

綜上所述，想要保證電子產(chǎn)品在后期使用中的安全可靠性，就必須保證其關(guān)鍵組成，即電子元器件的質(zhì)量。為此，應(yīng)建立有效的質(zhì)量控制體系，加強(qiáng)對電子元器件質(zhì)量的控制，在前期設(shè)計(jì)階段、中期使用階段和后期維護(hù)階段采用相應(yīng)的質(zhì)量控制手段，并利用DPA分析電子元器件性能，提高質(zhì)量監(jiān)測的效率和有效性。