分析電子元器件質量及其可靠性管理

邢藝韜 里宇樞

摘要：隨著時代的發(fā)展，人們對電子產品的需求越來越大，它的功能也越來越豐富，總體的智能程度也越來越高。同時，零部件的品質和可靠性得到了極大的改善，為工業(yè)的發(fā)展提供了必要的條件。在此背景下，市場的競爭愈演愈烈，因此，企業(yè)應該更加注重自身的品質。本文對影響電子元件質量的因素進行了簡單的分析，并對其進行了總結，以期對今后的工作有所幫助。

關鍵詞：電子產品;智能程度;電子元件

1.電子元器件質量分析

1.1電子元器件的需求確認

根據(jù)研制任務和系統(tǒng)可靠性分布的要求，必須了解電子產品的技術指標、構成體系和功能，進而確定其需求原理和集成方案。電子產品的構成系統(tǒng)是由其功能類型和集成方案所決定的。根據(jù)電子產品的要求，電子產品的種類很多，例如大規(guī)模集成電路、晶體管集成電路、大型集成電路、中小集成電路、超高速集成電路、微波/毫米波 MIMIC電路、電子顯示系統(tǒng)、智能微系統(tǒng)等。電子產品的技術指標也包括：體積、質量、成本、適用性、后期維護和容錯技術、安全設計、射頻設計、EMC設計、PCB設計等。在確定了電子設備的組成系統(tǒng)后，要選擇元件的整合方案，并進行論證。

1.2電子元器件選用

電子元件包含二極管，三極管，濾波器，電阻，電容，熔絲，接插件，晶振，磁性元件，頻率元件，電連接器，繼電器，光耦，光電器件，開關元件，電線電纜，電氣控制機械設備，數(shù)字Ic，電源模塊，等等。在多種型號、規(guī)格的情況下，元器件的選擇要依據(jù)功能要求、環(huán)境條件和元器件的可靠性要求和規(guī)定的應用等級、質量等級來選擇。選擇時要充分考慮到下列幾點：（1）元件的極限，元件的定位要充分考慮到邊界條件，并進行應力計算和分析。在產品質量等級、技術性能指標等方面，采用的零部件必須符合有關技術規(guī)范。（2）在設計時，應選用國內的元件，盡量選用通用的、常用的、已用的、技術成熟的、選用與插腳相匹配的元件。（3）減少元器件規(guī)格、品種和承建單位的數(shù)量。

1.3 電子元器件的設計質量控制

要保證產品的質量，必須在產品的設計過程中實施質量管理，從源頭上進行質量控制。首先，在設計階段和設計原型時，要編寫概要和控制計劃，制訂控制標準，并提出具體的控制方法;在設計樣機的過程中，要完成元器件的測試、篩選、復驗和裝配一體化的技術要求，并對元器件的失效分析與驗證、可靠性預測與分析。同時，要做好樣品選擇的元件和設備的可靠性應用設計工作，根據(jù)這一階段的元件資料，對大綱和規(guī)格等進行進一步的改進，并不斷地修改這些方案和性能指標，做好試驗驗證、動態(tài)管理和統(tǒng)計信息。

2.電子元器件可靠性分析

電氣設備的可靠性可以分為兩類，既有可靠性，也有內在可靠性。利用可靠性和內在可靠性是電子元件失效的一個重要因素，從有關資料來看，在影響元件失效的各種因素中，使用可靠度和內在可靠度的比率是非常高的，幾乎占到了半數(shù)。元件的可靠性是影響其可靠性的重要因素。因此，在電氣產品開發(fā)中，要從多個角度改善其可靠性。其特點有二：（1）選擇其自身可靠性高、質量保證高的產品。（2）采取減量設計、熱設計、二次篩選等必要的檢驗手段，記錄、存檔、跟蹤、分析，建立一個完整的閉環(huán)體系。此閉環(huán)控制系統(tǒng)包括：元器件降額設計、采購驗收、二次篩選、貯存保管、電氣裝配、破壞性物理分析、失效分析、信息管理等。

3.電子元器件可靠性管理措施

3.1電子元器件的破壞性

目前，電子元件的破壞性測量方法多為軟性分析。所謂的軟性分析，就是將同一批次的產品隨機抽取，進行測試和分析，然后根據(jù)分析的結果來判定產品的品質，如果產品的品質與行業(yè)標準相符，那么就可以認定產品是合格的，反之，就必須進行再加工，確保產品的合格率，從而保證產品的經濟效益。

3.2材料的二次篩選

二次篩選也是電子產品品質控制的關鍵，它能明顯地改善產品的整體合格率，減少再加工，節(jié)省時間。但二次篩選，也要有嚴整的標準規(guī)范，并對電子元件進行分類，并明確規(guī)定。例如，對于在研究和開發(fā)階段的電子元件，應該更嚴格地進行二次篩選，對于普通元件，可以適當放寬一些。對某些關鍵部位、關鍵部位的元器件，更要嚴格把關，或者根據(jù)具體情況將二次篩選交給第三方機構進行。

3.3熱設計和降額設計

熱設計、降額設計歷來是控制系統(tǒng)運行的關鍵，它能有效地確保系統(tǒng)的運行可靠性。間距設計的基本思想就是根據(jù)產品的使用情況，決定其不同的層次，然后再根據(jù)不同的因素來選擇不同的元件。熱設計的理念是將有關元件的設計規(guī)范與設計規(guī)范相結合，并對工作溫度、熱學原理等因素進行控制。總之，熱工和減量的設計都會對整個電子元件的質量造成很大的影響，從而極大地改善了器件的可靠性，同時也減少了系統(tǒng)的失效率。

3.4失效分析

故障分析是目前電子產品質量改善的重要方法。在開發(fā)階段，若能積極地進行故障分析，將會大大減少故障的發(fā)生，特別是在系統(tǒng)的測試期間。如果產品有問題，我們應該立即通知產品的研發(fā)人員和質量監(jiān)督機構進行分析。找到故障的原因和機制，再進行技術攻關，如果設備出現(xiàn)故障，短時間內很難處理，就必須請有資質的專業(yè)人員來處理。

3.5電子元器件的存儲

在以上的設計和制造過程中，對產品的可靠性進行管理，同時也要按照嚴格的標準和規(guī)范來確保產品的使用。另外，要注意室內的空氣濕度、靜電防護、溫度等因素，元器件要分類存放，對腐蝕性較強的元器件要有專門的存放，并定期打掃和檢查，并做好元器件使用的登記管理。

結束語

目前，各種類型的電子產品層出不窮，但其可靠性還不夠完善，這就成為制約我國微電子產業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，設計人員應該把可靠性管理與設計工作相結合，從而有效地提高系統(tǒng)的可靠性。但是電子元件是電子產品的基本部件，它的質量會對產品的性能造成很大的影響。因此，必須加強可靠性管理。本文對影響電子元件質量的因素進行了簡單的分析，并對其進行了總結，以期對今后的工作有所幫助。

參考文獻

[1]馮俊， 彭麗娟. 關于電子元器件質量和可靠性管理措施分析[J]. 信息系統(tǒng)工程， 2017（6）：1.