提高电子元器件可靠性的探索与思考

提高电子元器件可靠性的探索与思考

朱清诚

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四川省天亚通科技有限公司 621000

摘要：随着科技水平的不断提高，电子设备一般由大量的电子元器件构成，系统则由多台电子设备组成。在设备和系统中的电子元器件通常是一种可靠性串联模型，即一只电子元器件的失效就有可能导致设备和系统丧失局部乃至全部功能，对于大量使用电子元器件的大型设备和复杂系统来说，这一问题更为突出。因此可以说电子元器件的可靠性是各类电子设备可靠性的基础和核心，而有些从事设备系统设计人员对影响元器件可靠性的因素没有全面的了解，使得元器件的可靠性潜力没有得到充分的发挥，而且还可能因选择不当降低可靠性。

关键词：电子元器件；可靠性；探索；思考

引言

随着社会的飞速发展，电子装置越来越趋向于复杂化，人们对电子装置的要求也越来越高。当前，可靠性高、速度快、消耗功率小和成本低等特点，已成为现代社会对电子元器件的新需要。电子元器件常指电器、仪表等设备的零部件，而电子系统一般由数量众多的电子元器件组成，通常人们通过将电子元器件进行串联来保证电子系统的稳定运行。其中，只要有一个电子元器件受到性能和环境等因素的影响发生故障，就会影响整个电子系统的运行。因此，电子系统中电子元器件的稳定性和可靠性尤为重要。

1正确选择、使用元器件的重要性

1.1固有可靠性

元器件的固有可靠度取决于元器件制造商的水准，元器件是整个机器的重要组成部分，固有可靠性缺陷会导致元器件本质失效，因此要确保元器件的稳定工作，就必须从元器件的设计、固有可靠性选择和生产过程中的质量控制开始。从统计数据来看，元器件故障主要是由固件损耗引起的，大部分故障是因为固件不稳定，在使用时不能适应使用环境而发生故障。元器件的稳定性是影响产品使用性能的关键因素。在选用元器件时，应特别重视元器件的固有稳定性，以达到最佳效果。

1.2使用可靠性

使用可靠性主要依赖于元器件的分配和使用者所使用的产品。目前，元器件内在可靠性的提高和生产技术的迅速发展，使元器件的种类越来越多，其功能也变得更多样化。然而，某些不适宜的使用环境，加之使用者对其运用的认识不足，对某些应用功能和概念也不够了解，因此在实际使用中会遇到许多问题。使用者选择、采购或使用不当是造成元器件失效的一个重要因素，因此人们必须对使用的可靠性给予更多的关注。

2目前电子元器件可靠性存在的问题

2.1缺少重要的可靠性技术手段可靠性试验是评价分析产品可靠性的必要手段，通过可靠性试验所暴露出问题，经失效分析、查找薄弱环节、采取相应措施，才能使产品达到预定的可靠性指标。通过可靠性试验还可以验证质量的稳定程度、了解电子元器件在不同环境和应力条件下的失效模式。目前我国航天、军工电子系统都建有自已的可靠性检测、试验中心或DPA分析试验中心，以解决相关整机单位军用装备用元器件枪测、筛选、和DPA分析。由于试验用仪器、设备都是通过专项型号产品拨给经费或从技术改造项目获得经费，因此解决相应的试验用仪器、设备并非容易之事。

2.2元器件使用可靠性重视不够在型号研制过程中，除了抓总体、各分系统、工艺专业之外，电子元器件可靠性技术研究也应同步进行。电子元器件的可靠性控制点应前移。在型号系统研制初期，就应制订元器件可靠性保证计划。据国内外有关失效分析统计资料表明：有近一半的元器件失效并非元器件本身的同有可靠性不高，而是由于使用者对元器件选择不当造成的。此外，元器件的应用不当，也容易造成其电性能失效。如在使用中对兀器件性能把握不够、未考虑降额设计、测试时方法不当、测试仪器接地不当等，都会大大增加元器件的使用故障率。

2.3稳定因素

在元器件失效分析中，稳定性因子是影响元器件制造品质的重要因素。当前，我国的元器件生产技术比较混乱，人工和机器的结合使元器件质量稳定性受到人为因素的很大影响，也有许多元器件失效是由于操作人员误操作导致的。元器件的质量问题会对元器件的稳定性造成一定的影响，无法用于实际的生产。在元器件生产中，要加强对产品的稳定性控制，保证产品的合格率，并以此为依据来保证产品的品质，使之进入稳定的工作状态。国内的元器件生产技术与国外相比有一定差距，性能参数具有一定离散性，在整机使用过程中会进一步放大对整机功能性能造成的不良影响。

3提高元器件使用可靠性的措施

3.1提高科技研发投入产出效率上不断实现新突破

进一步优化投入结构，突出科技产出、科技成果、科技转化、科技产业，构建以实效为导向的科技创新工作体系，健全成果转移转化机制，加速技术迭代升级，建立更加有效的科技成果收益分享机制，让科技成果有市场、让科研人员有回报。更大范围、更深程度参与国家科技创新决策，强化重大工程牵引，用好国家实验室、创新联合体等平台，支持有条件的企业整合转制科研院所、应用类科研单位，组建行业研究院，引领产学研的深度融合。

3.2加强元器件的检测与筛选

即使元器件装配工艺科学、产品设计合理，但其安全性、可靠性仍受到诸多因素的制约。对元器件进行筛选与测试，可以有效剔除早期失效元器件。在测试电路功能时，可采用功能测试、交流参数测试、直流参数测试，增加高温参数测试、低温参数测试、温度循环测试、电老炼测试或高温电老炼测试等方法确保器件的可靠性。同时，元器件使用方应与生产方增进沟通，使生产方了解自身使用要求及条件，增进对元器件的测试覆盖性，以确保元器件的可靠性。在电子元器件的筛选中，要注意质量控制，统筹兼顾，科学选择，简化设计，合理运用元器件的性能参数，发挥电子元器件的功能作用。在进行元器件的老化筛选时，应人为制造元器件早期工作条件，使元器件处在模拟的工作状态下，把早期失效的产品在使用前剔除，以提高产品的可靠性。

3.3元器件监制与验收

定货合同规定有监制要求的元器件，立按要求进行监制。并须符合相应的技术示准或管理规定。规定需下厂验收报告元器件，应按合同规定进行验收，验收结束需签验收纪要。元器件检验按批次进行，对质量有保证的，可按规定抽样检验，或委托有资贡检测中心检验。检验依据按相应技术标住。进口元器件，若无法获得规定的技术示准，可参照相应的国内标准进行。

3.4严格元器件生产检测设备监督管理

在电子产品使用中，要加强对产品的保护，加强对其使用的监督，并对其使用状况进行详细记录，及时发现潜在的危险，并采取相应的对策。企业在生产过程中应该加强对设备的维护，着重对其使用状况进行监督检查，并对其异常状况原因进行记录和分析，为今后的维修工作提供依据。强化元器件产品质量监管，各有关部门要随时监控、处理零部件的质量问题，对使用中的设备问题进行早期发现、处理，并定期向质检部门发送设备使用状况报告。

结语

综上所述，电子元器件是支撑信息技术产业发展的基石，也是保障产业链供应链安全稳定的关键，广泛应用于智能终端、汽车电子、5G通信、物联网以及航空航天、能源交通、军事装备等领域，其质量、水平和可靠性直接决定了电子系统和整机产品的性能。元器件是电子产品中的关键部件，它直接关系到整个系统的运行。如何提高产品的可靠性，一直是电子产品的应用和研发部门关注的焦点。在生产实践中，必须了解影响其可靠性的各种因素及改善措施，规范其使用，提高其使用的可靠性。

参考文献

[1]宋芳芳,恩云飞,吕东亚,等.一种基于试验和理论推导的金属材料高温弹性模量的提取方法[J].真空电子技术,2017(01):14-17.

[2]张倩.封装形式对电子元器件长期储存可靠性研究[J].电子元件与材料,2017,36(06):99-104.

[3]陈俊光,谷专元,何春华,等.MEMS惯性器件的主要失效模式和失效机理研究[J].传感器与微系统,2017,36(03):1-5+13.