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电子元器件的筛选方法及方案设计原则

日期:2021-08-02 18:29:07 浏览量:1233 标签: 元器件筛选

假如在安装之前不对电子元器件进行筛选检测,一旦焊入印刷电路板上,发现电路不能正常工作,再去检查就会浪费时间和精力,还会损坏元件及印刷电路板。最好是在动手准备之前,对照电路原理图列出所需元器件的清单。为了保证在试制的过程中不浪费时间减少差错,同时也保证制成后的装置能长期稳定地工作,待所有元器件都备齐后,还必须对其筛选检测。

1、外观质量检查

拿到一个电子元器件之后,应看其外观有无明显损坏。如变压器,看其所有引线有否折断,外表有无锈蚀,线包、骨架有无破损等。如,看其外表有无破损,引脚有无折断或锈蚀,还要检查一下器件上的型号是否清晰可辨。对于电位器、可变器之类的可调元件,还要检查在调节范围内,其活动是否平滑、灵活,松紧是否合适,应无机械噪声,手感好,并保证各触点接触良好。

各种不同的电子元器件都有自身的特点和要求,大家平时应多了解一些有关各元件的性能和参数、特点,积累经验。

2、性能的筛选

要保证试制的电子装置能够长期稳定地通作,并且经得起应用环境和其它可能因素的考验,对电子元器件的筛选是必不可少的一道工序。所谓筛选,就是对电子元器件施加一种应力或多种应力试验,暴露元器件的固有缺陷而不破坏它的完整性。筛选的理论是:如果试验及应力等级选择适当,劣质品会失效,而优良品则会通过。人们在长期的生产实践中发现新制造出来的电子元器件,在刚投入使用的时候,一般失效率较高,叫做早期失效,经过早期失效后,电子元器件便进入了正常的使用期阶段,一般来说,在这一阶段中,电子元器件的失效率会大大降低。过了正常使用阶段,电子元器件便进入了耗损老化期阶段,那将意味着寿终正寝。这个规律,恰似一条浴盆曲线,称它为电子元器件的效能曲线,

电子元器件失效的原因,是由于在设计和生产时所选用的原材料或工艺措施不当而引起的。元器件的早期失效十分有害,但又不可避免。因此,只能人为地创造早期工作条件,从而在制成产品前就将劣质品剔除,让用于产品制作的元器件一开始就进入正常使用阶段,减少失效,增加其可靠性。

在正规的电子工厂里,采用的老化筛选项目一般有:高温存贮老化;高低温循环老化;高低温冲击老化和高温功率老化等。其中高温功率老化是给试验的电子元器件通电,模拟实际工作条件,再加上+80℃-+180℃的高温经历几个小时,它是一种对元器件多种潜在故障都有检验作用的有效措施,也是目前采用得最多的一种方法。对于业余爱好者来说,在单件电子制作过程中,是不太可能采取这些方法进行老化检测的,在大多数情况下,采用了自然老化的方式。

电子元器件的筛选方法及方案设计原则

关于元器件筛选方案的设计原则,定义如下

筛选效率W=剔除次品数/实际次品数

筛选损耗率L=好品损坏数/实际好品数

筛选淘汰率Q=剔降次品数/进行筛选的产品总数

理想的可靠性筛选应使W=1,L=0,这样才能达到可靠性筛选的目的。Q值大小反映了这些产品在生产过程中存在问题的大小。Q值越大,表示这批产品筛选前的可靠性越差,亦即生产过程中所存在的问题越大,产品的成品率越低。

筛选项目选择越多,应力条件越严格,劣品淘汰得越彻底,其筛选效率就越高,筛选出的元器件可靠性水平也越接近于产品的固有可靠性水平。但是这样做要付出更高的费用和更长的周期,最终降低了筛选效率。

因此,筛选条件选择过高会造成不必要的浪费,筛选条件过低则劣品淘汰不彻底,产品的使用可靠性得不到保证。由此可见,筛选强度不够或筛选条件过严都对整批产品的可靠性不利。

为了有效而正确地进行可靠性筛选,必须合理地确定筛选项目和筛选应力。为此,必须了解产品的失效机理。产品的类型不同,生产单位不同以及原材料及工艺流程不同时,其失效机理就不一定相同,因而可靠性筛选的条件也应有所不同。

因此,必须针对各种具体产品进行大量的可靠性试验和筛选摸底试验,从而掌握产品失效机理与筛选项目间的关系。

元器件筛选方案的制订要掌握以下原则:

1)筛选要能有效地剔除早期失效的产品,但不应提高正常产品的失效率。

2)为提高筛选效率,可进行强应力筛选,但不应使产品产生新的失效模式。

3)合理选择能暴露失效的最佳应力顺序。

4)对掌握所有产品的失效模式。

5)为制订合理有效的筛选方案,必须了解各有关元器件的特性、材料、封装及制造技术。

总结:在遵循以上五条原则的同时,应结合生产周期,合理制定筛选时间。介于目前我国电子元器件设计、制造和工艺等方面的现状,以及进口元器件采购中的诸多不可控因素,电子元器件二次筛选已成为激发电子元器件潜在设计、生产缺陷,有效剔除早期失效产品,提高整机系统的可靠性等方面必不可少的一环。


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