摘要：在选择电子元器件时，应注意质量控制、综合考虑、科学选择、简化设计、合理使用元器件的性能参数，发挥电子元器件的作用。零部件的质量应该得到控制。元器件的选型应综合考虑各方面因素，根据不利条件做出合理的选择，简化电路设计，提高可靠性，减少提高可靠性的使用量。
关键词：电子元器件；老化；
电子元器件虽然在电路图中是一个简单的图形符号，但在实际电路中，电子元器件有上百种规格。选择合适的电子元器件可以保证电路的性能满足要求。在实际选用过程中，应注意控制电子元器件的质量，充分发挥电子元器件的作用。因此，有必要对电子元器件的可靠性和筛选进行研究。
一、电子元器件及元器件的可靠性
根据我国有关国家标准，可靠性是指产品在特定条件下、特定时间内完成特定功能的能力。可靠性可分为固有可靠性和运行可靠性。电子元器件的运行可靠性主要是指电子元器件在实际使用中的可靠性。电子元器件的可靠性受自然环境、电子元器件的工作方式、电子元器件的工作条件等诸多因素的影响。国外研究统计表明，电子元器件因固有可靠性和运行可靠性引起的失效现象分别占50%。由此可见，可靠性是评价产品质量的主要指标。因此，在选择电子元器件时，首先要选择质量保证高、固有可靠性好的电子元器件；然后对电子元器件进行二次筛选。二次筛选可以检测电子元器件的不同失效模式，使电子元器件的电气性能不符合标准或其他缺陷引起的早期失效。排除、二次筛分可以有效地控制电子元器件的质量，保证产品的可靠性。
二、电子元器件的老化问题
1.元器件的老化基础问题。在元件的实际使用中，经常会出现无法解释的故障。我们通过允许组件负载工作来激活诱发的失效因子来进行老化，这样内部设计、工艺、制造缺陷可以在短时间内暴露出来，失效的组件可以被移除。为了消除具有潜在缺陷的早期失效器件，预测和识别器件的可靠性水平，提高批量使用器件的可靠性，半导体器件一般需要在安装前进行老化。故障率随时间的增加而增加，然后下降并稳定到一定的水平。这一阶段是器件制造过程中缺陷（如材料缺陷、工艺缺陷等）逐渐暴露的阶段。这一阶段是设备老化筛选阶段。当失效速率接近预定的失效速率时，失效的发生是一个随时间变化的随机过程，称为偶然失效周期。在该区域内，设备故障率较低，接近于常数，是设备的最佳工作区域。由于老化、损耗、材料疲劳、电气性能退化等综合因素，故障率随时间显著增加，即设备寿命的结束。在没有不利外部条件的情况下，其早期失效期明显，偶然失效期较长，一般难以观察到明显的损失期。对设备进行必要的老化筛选后，将具有早期失效因素的设备和不符合产品技术要求的设备从一批设备中剔除，确保安装的大量设备具有较高的可靠性。
2.高温老化原因筛选元件问题。活化能随温度的升高而降低，很明显，用缺陷激发同一组分所需的能量在温度较低时高于温度较高时；不同组分在相同温度下的活化能越高，活化时间越长；活化能越小，激活时间越短。试验表明，合理筛选后，整批产品的故障率与未筛选的零部件的故障率相差0.5-1个数量级。如果我们有一个全面的掌握组件的故障规律，正确选择筛选项目，合理安排安检程序，应用适当的压力和必要的时间，和总结的一套可行的检测方法，可以减少整个批处理组件的故障率1 - 2个数量级。长期以来，部件的老化基本上是通过在室温下添加额定功率来完成的，目前仍在使用中。然而，适当地增加老化应力（电压、时间、功率、温度等）可以更好更快地去除早期失效装置。如果在额定功率的1.2倍的条件下进行老化筛分，以后使用的故障率非常低。
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三、元器件老化控制
1.元器件电功率老化控制要素。电功率老化一般是在温度恒定的情况下给元器件施加额定功率使其在规定时间内工作，激发器件潜在内部缺陷让它尽早暴露出来。常温功率老化的器件通常有二极管、三极管、可控硅、场效应管等；高温功率老化的器件有集成电路、电源模块、转换器、电容器等，一般高温电老化具有加速度筛选的性质，可以尽早暴露器件潜在的内部缺陷，有效剔除早期失效的器件。电功率老化是一种最有效的筛选项目，因为它最接近器件的实际工作状态。老化过程中必须严格控制电压、电流、功率、温度、时间等参数，稍有不慎，会给器件埋下后期失效隐患。如过应力筛选会造成器件内部隐性/隐形损伤，短时间不易察觉/发现；若欠应力筛选，器件的内部缺陷不能完全暴露，不能有效筛选掉有缺陷的器件，达不到筛选的目的，由此可见电参数控制在电功率老化筛选过程中的重要性。
2.电子元器件的参数和性能测试。经过外观检查和老化筛选后，对电子元器件的性能进行测试。电子元器件的参数性能测试应使用专用或通用测试仪器。在测试用于电子设计或电子设备的电子元器件时，通常使用万用表和其他仪器进行测试。万用表主要分为指针式和数字式。其中指针式万用表可靠耐用，更直观，但读数不够准确，分辨率较低。数字式万用表更准确、直观，但对维护要求更高。在实际检测中，检测员应根据具体情况选择万用表。在生产过程中，电子元器件的筛选时效主要包括高温功率时效、高温储存时效、高温和低温冲击时效、高温和低温循环时效等。其中，常用的高温功率老化应通过模拟电子元器件的工作条件来实现。对电子元器件进行通电，施加80-180摄氏度的温度，使电子元器件老化数小时至数十小时。老化后的电子元器件的技术性能参数可以进行测试和筛选，不能满足电子元器件的要求，经外观检查及老化的元器件，要进行性能指标的测试，淘汰已失效的元器件，要通过性能指标的检测进行挑选。元器件检测，要求有多种通用或专门测试仪器，一般性的电子设计或电子设备中使用的元器件，应运用万用表等普通仪表检测。在使用万用表进行检测时，要注意万用表的使用要求，正确地使用。
3.在电力老化前，应先确定老化的电压、电流、功率、温度、时间等电气参数。选型应严格按照第二屏规格或产品的技术要求进行，不得擅自实施。在有效的验证期内，检查老化的系统或设备是否处于良好状态，是否通过定期的验证和验证标志。按照老化设备使用说明书操作，仔细比较各工序。接触件应轻拿轻放，否则容易造成壳体变形或内部损坏（造成失效隐患）；设备插入或拔出夹具时不应用力过大，否则会因用力过猛而造成机械损伤或销子的机械应力疲劳；在接触良好的条件下，施加在器件引脚上的应力越小越好。根据测试板上的引脚原理图，正确安装测试部件。安装完毕后，检查安装方向或极性（二极管、电容正负极等）是否正确；检查短接头（或夹子、连接器）安装位置是否正确，安装是否可靠等。通电前还应检查老化设备是否接地、断路、短路。严禁在老化试验过程中拔出老化试验板。不慎操作可能导致设备燃烧失败或夹具报废。对于静电敏感器件，在整个老化筛选过程中应采取静电保护措施。
总之，电子元器件的检测和筛选是保证元器件可靠性的重要手段。可以得出结论，通过严格的检测和筛选，可以尽早发现电子元器件的早期故障，从而提高电子元器件的可靠性，提高电子器件的可靠性和产品质量。
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论文作者:刘武能,刘丽龙,周健,黄一腾,罗长兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：电子元器件论文; 可靠性论文; 器件论文; 万用表论文; 元器件论文; 故障率论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第6期论文;