提高电子元器件使用可靠性的措施探讨

李雪 天津中科智能技术研究院有限公司

引言：近年来，随着科学技术水平的提高，人们处于复杂的环境中，对电子元器件的性能提出了新的要求。从而电子设备面对着巨大的机遇和挑战。电子元器件设备系统作为最基本的组成部分，其可靠性极大地影响了电子设备的整体效率。在选择电子元器件的过程中，必须保证元器件本身的可靠性，并满足电气性能指标和设备系统相关规定的要求，以保证电子器件运行的可靠性。

1 电子元件的可靠性概述

电子元器件无法对电流和电压进行控制和变化，因此也将其称为无源器件，其作为组成产品的基础性元素，它是维持电子设备可靠性的关键所在之处。大量元件是任何电子产品的共同组成部分，因此电子器件的可靠性与电子产品的整体可靠性是息息相关的。生产出来的电子元器件存在缺陷具有不可避免性，因此对电子元件进行非破坏性筛选试验中需要对其施加合理的压力才可以，这样能够将存在潜在的早期失效产品缺陷提前进行剔除。因此在电子元器件寿命周期内，需要主动采用工艺手段对其施加适当的应力来激发其潜在的缺陷，使其隐患提前暴露出来，来确保提高产品的质量。电子元件的可靠性还可以分为固有可靠性、使用可靠性，即是电子元器件在实际使用过程中表现出来的可靠性。电子元器件使用过程中对其可靠性造成影响的因素较多。由于电子元器件可靠性是衡量电子产品质量的重要指标，因此在选择质量有保证的电子元器件，同时还要对电子元器件进行二次筛选，及时易除掉不合格的元器件及具有缺陷的元器件。为产品质量可靠性起到了重要的保护作用，以此来保证电子元件的质量。

2 电子元件贮存失效形式与原因

对于电子元器件，一般来说，混合集成电路的失效模式是电路参数漂移和外部引线断裂，这是因为粘接失效，铝金属化腐蚀和铅腐蚀等引起的。半导体分立器件的常见失效模式是真空下降和灯丝断裂，由气体泄漏，腐蚀和壳体脆化引起；电阻器的常见故障模式是电路断裂和电阻漂移，这是由电极与基板之间的焊接缺陷，导电胶的膨胀和老化引起的。电容器的常见故障模式是参数漂移，绝缘材料或电介质劣化，开路等。失效原因是内部污染和热应力，导致核心组与引线之间的接触电阻增加，水分侵入核心组，电介质湿度，孔隙率和微裂纹缺陷等。常见的失效模式是接触电阻不稳定，外部引线断裂，漏电等。失效原因是接触电化学腐蚀，有机污染物挥发，铅腐蚀和不良密封等。失效原因是水蒸气和晶片缺陷。射频电缆的常见故障形式是短路，故障原因是绝缘老化。

3 提高电子元器件使用可靠性的措施

3.1 如何正确使用和选择电子元器件

对于电子元器件而言，其生产厂家不同，在命名上也存在一定的差异。而且元器件上的标识字母和数字主要是反映元器件的各项参数信息。因此在进行元器件选购时，需要对产品上标识的字母含义进行详细了解，并加以确认，确保元器件的质量。因此对于采购人员，需要能够正确认识电子元器件的命名标准和质量等级，尽量选择具有品质认证及信誉较好的生产厂家的产品。另外，在选择电子元器件时，还要对产品使用条件、使用环境及使用方式等进行综合考虑，确保所选购的元器件规格和型号与实际需求相符。

3.2 元器件的检测与筛选

元器件即便是经过科学的安装工艺和合理的产品设计，影响元器件的安全可靠性的因素仍然有许多。通过元器件的筛选和检测能够有效的剔除具有缺陷的产品。在测试电路功能过程中，可通过功能测试、交流参数测试和直流参数测试对元器件进行检测，以此来保证元器件的可靠性。

3.3 增强元器件可靠性

保证技术水平对于电子元器件使用可靠性标准的制定要具有科学性和合理性，同时还要落实好责任制度，即每一个单位都需要对每一个型号的电子元器件使用可靠性负责，提高匹配度，通过相应的试验和技术来保证电子元器件使用的可靠性。同时相关部门要制定统一性要求，强化对电子元器件使用的监督和管理，建立工作记录及失效历史数据系统，确保电子元器件的使用可靠性。

3.4 元器件二次筛选

通过对元器件进行二次筛选，可以及时剔除存在缺陷的元器件。对于元器件可靠性而言，生产方进行的筛选为一次筛选，当一次筛选无法满足使用要求时，元器件使用方或是其他委托单位可以对其进行再筛选，即为二次筛选。对于元器件固有可靠性，其与设计、原材料、工艺技术和生产环节质量控制具有直接的关系。当这些因素都能够保证时，元器件中还不可避免的会存在缺陷。因此对于元器件当一次筛选无法满足使用要求时，要对其进行二次筛选，以此来保证元器件的质量，提高元器件使用的可靠性。在对元器件进行二次筛选过程中，需要根据二次筛选规范进行操作，并与元器件的使用要求相结合，确保筛选条件的科学性和合理性。在二次筛选过程中，需要制定合适的筛选项目及应力条件，这对电子产品的质量可靠性水平具有直接的关系。元器件二次筛选需要对要求二次筛选的元器件进行百分之百的筛选。同时二次筛选时具体试验和检验不能对元器件带来破坏性。筛选过程中施加的应力要保证在元器件产品规定的额定应力范围内，对于一次筛选进行过的项目，而且具有较好有效性时，二次筛选时不宜重复进行。

3.5 强化监督职能，重视设备维护

电子元器件出现问题后，则会对整个系统或是设备带来较大的影响，因此对于电子元器件需要做好故障预防工作，树立良好的预防理念，强化对电子元器件应用过程中的监管。同时还要记录电子元器件的应用情况，及时发现隐患，并采取有效的措施加以处理。部分企业要重视设备的维护工作，重点分析电子元器件的应用情况，并针对电子元器件故障的原因进行记录和分析，为日后维护工作提供重要的参考。

3.6 加强对元器件产品质量的监督与管理

杜绝使用不合格的元器件产品。相关的工作部门要对元器件的质量做好监督与管理，并且及时的反馈，定期将元器件的使用情况形成报告并且上交给质量管理部门。在对整机设备进行维护时，对其故障分析应当深入到元器件的等级，而不仅仅是电路板，这样才能够根据不同批次的元器件产品的故障和失效率有一个详细的记录和分析，以此来判断该批量元器件的可靠性，为生产和使用提供更具有针对性的修改建议。

4 结语

近年来电子技术取得了较好的发展，这也促进了电子元器件的应用。当前电子元器件已成为电子设备的重要组成部件。当前电子元器件在使用过程中还存在许多不稳定性因素，影响电子元器件使用的可靠性，因此需要针对电子元器件使用可靠性加强监管，严格选择电子元器件，同时还要从源头上入手，努力提高电子元器件的设计水平，对电子元器件的功能进行改善，确保电子元器件使用可靠性的提升。