電子元件的核心作用

在電子設(shè)備中，電子元件扮演著基礎(chǔ)而關(guān)鍵的角色，它們是電子通信、數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)化控制等技術(shù)領(lǐng)域的基石。

篩選的必要性

為了確保電子元件在其整個(gè)使用壽命內(nèi)都能穩(wěn)定工作，避免因元件本身的缺陷或制造過(guò)程中的差異導(dǎo)致的早期失效，必須依據(jù)應(yīng)用環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試類(lèi)型和條件進(jìn)行篩選，以排除可能早期失效的元件。

篩選的分類(lèi)

可靠性篩選涵蓋一次篩選、二次篩選、補(bǔ)充篩選、特定篩選和批次評(píng)價(jià)等多種類(lèi)型。

一次篩選是制造商根據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的篩選；

二次篩選是為了控制電子元器件的質(zhì)量，在其投入使用前再次進(jìn)行檢驗(yàn)，是由用戶(hù)進(jìn)行的篩選工作；

補(bǔ)充篩選是使用方有特殊要求，委托相關(guān)單位或制造商再次進(jìn)行的篩選，特定篩選主要是針對(duì)一些有質(zhì)量要求的電子元器件開(kāi)展的特定評(píng)價(jià)試驗(yàn)；

批次評(píng)價(jià)則是通過(guò)對(duì)同一批電子元件進(jìn)行抽樣測(cè)試，來(lái)評(píng)估該批次的整體質(zhì)量可靠性。

設(shè)計(jì)篩選程序的思路

1. 識(shí)別元件潛在的失效模式

元件的失效模式主要分為封裝失效和電氣性能失效。封裝失效可以通過(guò)環(huán)境因素加速潛在缺陷的暴露，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)。電氣性能失效包括連接性失效、功能性失效和電氣參數(shù)失效，涉及斷路、短路、電阻變化等問(wèn)題，以及功能喪失或參數(shù)偏差。

封裝失效（接觸區(qū)空洞超過(guò)接觸面積的1/2）

連接性失效（鍵合絲之間接觸）

工藝控制不足導(dǎo)致多余物存在于器件內(nèi)部

2. 根據(jù)失效模式選擇試驗(yàn)類(lèi)型

金鑒實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)客戶(hù)需求，選擇最合適的試驗(yàn)類(lèi)型。依據(jù)GJB7243-2011《軍用電子元件篩選技術(shù)要求》，典型的篩選項(xiàng)目包括高溫存儲(chǔ)、電氣老化、溫度循環(huán)、恒定加速度、粒子碰撞噪聲檢測(cè)、密封測(cè)試、X射線檢測(cè)和C模式掃描聲學(xué)顯微鏡超聲檢測(cè)等。

3. 確定最終試驗(yàn)方案

在確定最終試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)考慮元件的潛在失效模式、電氣特性、材料屬性和封裝工藝，并據(jù)此設(shè)定試驗(yàn)條件。優(yōu)先執(zhí)行失效概率高的試驗(yàn)，并考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)效性，優(yōu)先選擇成本效益高和耗時(shí)短的試驗(yàn)。典型設(shè)備圖所示：

結(jié)論

電子元件的固有可靠性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。由于人為因素、工藝水平、設(shè)備條件等影響，成品可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期的可靠性。因此，在電子元件裝機(jī)前，通過(guò)篩選排除早期失效的產(chǎn)品是確保整機(jī)可靠性的關(guān)鍵步驟。