C1.第三讲元器件筛选技术课件.ppt

实践表明，元器件的品质与可靠性，一直是制约着产品品质的重要因素。 * 设计问题。整机电路元器件选择和冗余设计不合理。 各种人为因素。库存、搬运、老炼筛选、电气装配、安装调试、试验等。 其他电应力。接地不良、示波器探头带电、反冲电动势、系统设计无余量、二次击穿、输入端引入高压大电流、静电、浪涌等。 * 尽量采用经过品质认定，并经过实际使用证明品质好、可靠性高、定点生产的成熟、通用元器件。 应根据整机使用的环境条件的所要求的特性参数，来确定选用元器件的具体型号、规格、品种。 满负荷工作的元器件，其寿命将大大下降。 对元器件的使用要实施降额（包括电流、电压功率）及降温的办法。 采取裕度设计、冗余设计来降低元器件的失效率。 尽量以集成电路来替代分立器件。 特殊电路，或者由成本很高的元器件所组成的电路，可加保护电路作为预防措施。 功耗较大（如≥3W）的元器件，应附加具有散热器的部件，并保证其接触良好。 CMOS电路、场效应管，则应具有防静电的工艺配套措施，如配备防静电服、防静电胶皮、防静电手套等。 任何与本安性能有关的元件，在正常工作和防爆等级相对应的规定的故障条件下（变压器、熔断器、热熔断器、继电器和开关等器件除外），不得在超过元件安装条件和温度范围规定的最大电流、电压和功率额定值的三分之二的情况下工作。 加强元器件的检验和老炼筛选工作，在源头上杜绝不合格元器件。 * 由于器件缺陷而引发的早期失效一般产生在1000小时以内，此后进入偶然失效期，其失效率将保持在非常低的水平。 通常在最高结温下贮存24～168小时。通过高温贮存以后还可以使元器件的参数性能稳定下来，减少使用中的参数漂移。 * 如果对每个器件都在常温和额定功率下进行常规的老化测试，则通常需要1000小时以上，这是很不经济的。为使老化时间缩短到可以接受，就需要额外加以其它应力进行老化，使得缺陷被加速暴露而产生早期失效。 实践证明，如果在器件额定电气条件下提高老化温度，就能使器件在较短时间(如48 小时) 内产生早期失效。以上即为集成电路高温动态老化的基本原理。 * 元器件常用的筛选条件是-55～+125℃，循环5～10次。 * 通常选用20000g离心加速度持续试验一分钟。 * 典型的振动条件是:频率20～2000 Hz，加速度2～20g，扫描1～2周期，在共振点附近要多停留一段时间。典型的冲击筛选条件是1500～3000g，冲击3～5次，这项试验仅适用于元器件。 * 美国有一种TAB工艺很先进，要做19项可靠性试验。 * 第三讲 元器件筛选 产品品质问题的统计分析表 电子元器件的失效原因 电子元器件使用建议 ⒈高温贮存 ⒉功率电老炼 各种元器件的电应力要适当选择，可以等于或稍高于额定条件，但不能引入新的失效机理。 民用产品通常为几个小时，军用高可靠产品可选择100～168小时，宇航级元器件可以选择240小时甚至更长的周期。 ⒊温度循环 ⒋离心加速度 ⒌监控振动和冲击 电阻的选用和质量判别 ①电阻器额定功率值应高于电路工作中实际值的0.5～1倍。 ②应考虑温度系数对电路工作的影响，同时要根据电路特点来选择正、负温度系数的电阻器。 ③电阻器的非线性及噪声应符合电路要求。 ④考虑实际工作环境与电阻器的可靠性等。 电阻器的质量判别方法 ①看电阻器引线有无折断及外壳烧焦现象。 ②用万用表Ω挡测量阻值，合格的电阻值应稳定在允许的误差范围内，如超出误差范围或阻值不稳定，则不应选用。 ③根据“电阻器质量越好，其噪声电压越小”的原理，使用“电阻噪声测量仪”测量电阻器噪声，判别电阻器质量的好坏。。 电阻器的老化 ①温度循环老化——将电阻放入90±5℃的高温箱中，4小时后取出，自然冷却至室温；再置于低温箱中降温至-40℃，保持4小时后取出，自然恢复至室温。按此过程进行三次循环后进行测量。 ②电老化——在电阻两端加直流电压，使电阻所承受的功率为额定功率的1.5倍（但不应超过其最大工作电压），通电5分钟后在常温下恢复30分钟再测量其阻值。 电位器的合理选用和质量判别 ①普通电子仪器，应采用碳膜或合成实芯。 ②大功率、高温情况下，应选用线绕、金属玻璃釉电位器。 ③要求高精度时，选用线绕、导电塑料、精密合成碳膜电位器。 ④要求高分辨率时，选用各类非线绕电位器、多圈式微调电位器。 ⑤要求高频、高稳定时，选用薄膜电位器。 ⑥调节后不需再动情况下，选用紧锁式电位器。 ⑦要求精密、微量调节时，选用带慢轴调节机构的微调电位器。 ⑧要求电压均匀变化时，选用直线式电位器。 ⑨音量控制用电位器，选用指数式电位器。 电位器的质量判别方法 ①用万用表“Ω”档测量电位器的两个固定端电阻，并与标称值进行核对。如果万用表指针不动或比标称值大得多，表明电位器已坏；如