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電子元器件的篩選方法及方案設(shè)計原則

日期:2021-08-02 18:29:07 瀏覽量:2703 標(biāo)簽: 元器件篩選

假如在安裝之前不對電子元器件進行篩選檢測,一旦焊入印刷電路板上,發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作,再去檢查就會浪費時間和精力,還會損壞元件及印刷電路板。最好是在動手準(zhǔn)備之前,對照電路原理圖列出所需元器件的清單。為了保證在試制的過程中不浪費時間減少差錯,同時也保證制成后的裝置能長期穩(wěn)定地工作,待所有元器件都備齊后,還必須對其篩選檢測。

1、外觀質(zhì)量檢查

拿到一個電子元器件之后,應(yīng)看其外觀有無明顯損壞。如變壓器,看其所有引線有否折斷,外表有無銹蝕,線包、骨架有無破損等。如,看其外表有無破損,引腳有無折斷或銹蝕,還要檢查一下器件上的型號是否清晰可辨。對于電位器、可變器之類的可調(diào)元件,還要檢查在調(diào)節(jié)范圍內(nèi),其活動是否平滑、靈活,松緊是否合適,應(yīng)無機械噪聲,手感好,并保證各觸點接觸良好。

各種不同的電子元器件都有自身的特點和要求,大家平時應(yīng)多了解一些有關(guān)各元件的性能和參數(shù)、特點,積累經(jīng)驗。

2、性能的篩選

要保證試制的電子裝置能夠長期穩(wěn)定地通作,并且經(jīng)得起應(yīng)用環(huán)境和其它可能因素的考驗,對電子元器件的篩選是必不可少的一道工序。所謂篩選,就是對電子元器件施加一種應(yīng)力或多種應(yīng)力試驗,暴露元器件的固有缺陷而不破壞它的完整性。篩選的理論是:如果試驗及應(yīng)力等級選擇適當(dāng),劣質(zhì)品會失效,而優(yōu)良品則會通過。人們在長期的生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)新制造出來的電子元器件,在剛投入使用的時候,一般失效率較高,叫做早期失效,經(jīng)過早期失效后,電子元器件便進入了正常的使用期階段,一般來說,在這一階段中,電子元器件的失效率會大大降低。過了正常使用階段,電子元器件便進入了耗損老化期階段,那將意味著壽終正寢。這個規(guī)律,恰似一條浴盆曲線,稱它為電子元器件的效能曲線,

電子元器件失效的原因,是由于在設(shè)計和生產(chǎn)時所選用的原材料或工藝措施不當(dāng)而引起的。元器件的早期失效十分有害,但又不可避免。因此,只能人為地創(chuàng)造早期工作條件,從而在制成產(chǎn)品前就將劣質(zhì)品剔除,讓用于產(chǎn)品制作的元器件一開始就進入正常使用階段,減少失效,增加其可靠性。

在正規(guī)的電子工廠里,采用的老化篩選項目一般有:高溫存貯老化;高低溫循環(huán)老化;高低溫沖擊老化和高溫功率老化等。其中高溫功率老化是給試驗的電子元器件通電,模擬實際工作條件,再加上+80℃-+180℃的高溫經(jīng)歷幾個小時,它是一種對元器件多種潛在故障都有檢驗作用的有效措施,也是目前采用得最多的一種方法。對于業(yè)余愛好者來說,在單件電子制作過程中,是不太可能采取這些方法進行老化檢測的,在大多數(shù)情況下,采用了自然老化的方式。

電子元器件的篩選方法及方案設(shè)計原則

關(guān)于元器件篩選方案的設(shè)計原則,定義如下

篩選效率W=剔除次品數(shù)/實際次品數(shù)

篩選損耗率L=好品損壞數(shù)/實際好品數(shù)

篩選淘汰率Q=剔降次品數(shù)/進行篩選的產(chǎn)品總數(shù)

理想的可靠性篩選應(yīng)使W=1,L=0,這樣才能達到可靠性篩選的目的。Q值大小反映了這些產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中存在問題的大小。Q值越大,表示這批產(chǎn)品篩選前的可靠性越差,亦即生產(chǎn)過程中所存在的問題越大,產(chǎn)品的成品率越低。

篩選項目選擇越多,應(yīng)力條件越嚴(yán)格,劣品淘汰得越徹底,其篩選效率就越高,篩選出的元器件可靠性水平也越接近于產(chǎn)品的固有可靠性水平。但是這樣做要付出更高的費用和更長的周期,最終降低了篩選效率。

因此,篩選條件選擇過高會造成不必要的浪費,篩選條件過低則劣品淘汰不徹底,產(chǎn)品的使用可靠性得不到保證。由此可見,篩選強度不夠或篩選條件過嚴(yán)都對整批產(chǎn)品的可靠性不利。

為了有效而正確地進行可靠性篩選,必須合理地確定篩選項目和篩選應(yīng)力。為此,必須了解產(chǎn)品的失效機理。產(chǎn)品的類型不同,生產(chǎn)單位不同以及原材料及工藝流程不同時,其失效機理就不一定相同,因而可靠性篩選的條件也應(yīng)有所不同。

因此,必須針對各種具體產(chǎn)品進行大量的可靠性試驗和篩選摸底試驗,從而掌握產(chǎn)品失效機理與篩選項目間的關(guān)系。

元器件篩選方案的制訂要掌握以下原則:

1)篩選要能有效地剔除早期失效的產(chǎn)品,但不應(yīng)提高正常產(chǎn)品的失效率。

2)為提高篩選效率,可進行強應(yīng)力篩選,但不應(yīng)使產(chǎn)品產(chǎn)生新的失效模式。

3)合理選擇能暴露失效的最佳應(yīng)力順序。

4)對掌握所有產(chǎn)品的失效模式。

5)為制訂合理有效的篩選方案,必須了解各有關(guān)元器件的特性、材料、封裝及制造技術(shù)。

總結(jié):在遵循以上五條原則的同時,應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)周期,合理制定篩選時間。介于目前我國電子元器件設(shè)計、制造和工藝等方面的現(xiàn)狀,以及進口元器件采購中的諸多不可控因素,電子元器件二次篩選已成為激發(fā)電子元器件潛在設(shè)計、生產(chǎn)缺陷,有效剔除早期失效產(chǎn)品,提高整機系統(tǒng)的可靠性等方面必不可少的一環(huán)。


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