电子元器件可靠性与二次筛选的探讨

侯光梁++范娇丽++李雄

摘 要 电子元器件的使用可靠性是整机可靠性的关键和基础。本文结合工作实践，介绍近年来开展元器件二次筛选中遇到的同类器件多种筛选要求的问题，针对元器件的失效模式以及二次筛选的要求和有关标准，对二次筛选要求的统一及如何控制电子元器件质量等方面问题进行了探讨，并提出了提高电子元器件使用可靠性的建议。

【关键词】电子元器件 二次筛选 可靠性 有效性

1 前言

电子元器件是电子设备的基础，是保证设备高可靠的基本单元。电子元器件的可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两个方面。固有可靠性是可靠性的基础，使用可靠性则指元器件交付使用后，由于工作条件、环境条件和人为因素等引发的可靠性问题。

2 电子元器件的可靠性

元器件存在缺陷是难以避免的，应通过一系列的对产品的非破坏性的筛选试验，施加合理应力，剔除具有潜在缺陷的早期失效产品，使其度过浴盆曲线的早期失效阶段。因此必须在产品的整个寿命周期内，采取积极主动的工艺手段，对产品施加适当应力，使其潜在的缺陷激发，隐患提前暴露，从而提高产品质量。可靠性筛选不能提高产品的固有可靠性，但是有效的筛选通过发现设计和制造方面所引起的缺陷，反馈到设计、生产的质量控制中去，以便采取纠正措施，真正提高产品的可靠性。

3 电子元器件的二次筛选

二次筛选的质量直接影响着型号产品的质量，现在因为同一种器件在不同型号的产品中有不同的筛选要求，而且送筛器件批次多、数量大，往往在时间进度方面不能满足产品要求，并且由于筛选技术的局限性，还不能达到将早期失效的元器件全部剔除掉的理想目标，因此提高元器件筛选质量和效率是元器件筛选工作上的主要目标。

二次筛选就是针对不同的失效模式进行一些试验以剔除不合格的、或由于某种缺陷会引起早期失效的元器件。通过二次筛选是不能提高元器件个体的固有可靠性水平的，但可以通过剔除不合格品，从生产批次的角度上讲，改善批次的固有可靠性水平。从环境类别角度上讲，相同环境下同一类器件的环境系数相同，因此相同环境下的产品的元器件筛选要求可以统一。

例如半導体器件的二次筛选项目通常是外观检查、常温初测、温度循环、恒定加速度、颗粒碰撞噪声检测、常温中测、高温老炼、常温终测、低温测试、高温测试、密封检查等。而各项目的试验方法和试验条件等都是按相关国军标选取的，加载应力是按标准或元器件规范选取的。因此相同器件在相同环境类别下可以制定相同的筛选要求，以提高元器件筛选质量和效率。

二次筛选工作的各项试验以及其应力的选择是针对产品的使用要求而制定的，其筛选要求不能过严也不能过松。过于严格的筛选要求，会将原本满足产品使用要求的元器件淘汰掉，进而增加了筛选的成本及元器件的使用成本，在某种情况下，可能对元器件造成损坏，反而造成了更多的质量隐患；若过于宽松的筛选条件，则会造成本不满足产品要求的元器件顺利过关，对产品的可靠性有所影响。因此，必须制定出适合筛选应力条件的要求，它将对产品质量的可靠性有直接影响。

二次筛选的作用只能改善元器件的批质量。因此，已经确定满足整机要求的元器件应尽量不做电应力、机械应力和热应力的筛选项目，只做一些必要的检查性和测试性的筛选项目。例如列入我国军用电子元器件合格产品目录和合格制造商目录中的电子元器件，其筛选项目和应力条件满足产品的要求，可不作二次筛选；表贴元器件的封装形式一般是盘封，主要用于表面贴装生产线，筛选后将会影响焊接质量与可靠性，故不宜进行二次筛选。另一类是针对产品的用途进行有选择性的筛选。例如：抗幅照能力的考核就是一个特例。对宇航电子设备是必须考虑的，对地面电子设备则基本上可以不考虑。

二次筛选的不当操作和防护也能给电子元器件的运用留下隐患或直接造成失效。所以，在二次筛选检测试验中，环境保护、操作、静电防护等方面应做好电子元器件的可靠性保障工作。二次筛选选取的应力应保证对正常器件不造成损坏、损伤及明显缩短其使用寿命，二次筛选试验的温度不得超过被试元器件详细规范中规定的极限温度（含正极限温度和负极限温度），防止可能因元器件的封装材料、结构等原因，其极限温度达不到试验项目中规定的温度要求而损伤元器件。过应力条件筛选的元器件原则上不可装机。

测试顺序的安排是后面的参数能够检查元器件经前面参数测试后可能产生的变化。对有耐电压、绝缘电阻测试要求的元器件，耐压在前、绝缘在后，功能参数最后测试；对有击穿电压和漏电流测试要求的元器件，击穿电压在前，漏电流在后，功能参数最后测试。具有递减失效率函数的元器件一定是适合筛选的，但并非所有适合筛选的元器件都一定满足此条件。随着电子元器件小型化的发展，我们也应该不断扩展和研究新的控制元器件的质量的筛选方法，继续为整机产品使用的电子元器件的使用可靠性提供可靠的保障。

4 结语

总而言之，电子元器件的应用可靠性是一门科学，是提高整机应用可靠性的关键。为了促进元器件的生产批质量的提高，要重视元器件二次筛选的可靠性保证技术。通过合理地选择与控制元器件，尽可能地降低元器件的失效率，提高元器件的使用可靠性。本文提出了元器件二次筛选中同器件不同筛选规范的问题，从技术及管理角度提出了统一元器件二次筛选规范的可行性，并给出了元器件二次筛选的原则及注意事项。

参考文献

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[2]王殿超，郑学仁.电路设计中元器件的使用可靠性[J].电子产品可靠性与环境试验，2007（05）.

[3]方怡.元器件国产化应用管理的探讨[J].质量与可靠性，2013（04）.

[4]总装备部电子信息基础部.军用电子元器件[M].北京：国防工业出版社，2009.

作者简介

侯光梁（1987-），男，新疆维吾尔自治区哈密市人。大学本科学历。学士学位。现为陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部助理工程师。主要研究方向为军用多普勒测速雷达的设计与开发。

范娇莉（1989-），女，陕西省渭南市人。大学本科学历。学士学位。现为陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部助理工程师。主要研究方向为军用多普勒测速雷达的设计与开发。

李雄（1987-），男，陕西省西安市人。大学本科学历。学士学位。现为陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部助理工程师。主要研究方向为军用无线电高度表的设计与开发。

作者单位

陕西长岭电子科技有限责任公司产品开发部 陕西省宝鸡市 721006