智能电子产品关键质量控制和功能可靠性研究

黄文鹏

（内蒙古自治区电子信息产品质量检验院，呼和浩特010010）

1 引言

随着集成电路技术的飞速发展，电子产品的体积越来越小，功能却越来越强大，智能化程度也不断提升，手机便是其中一个典型的例子。然而，要实现电子产品的多种智能化功能，势必需要有各种电子元器件和相应的电路给予支撑。电子元器件往往是通过印刷、焊接和封装整合在电路中，而电子元件在焊接过程中容易出现漏焊、虚焊或焊锡相连等现象；而在封装的过程中则容易出现空洞、微裂纹或分层的缺陷，这些都将对电子产品的电气安全性、环境适应性和正常的性能发挥造成不良影响，严重的甚至会导致产品起火爆炸等问题，造成人身、财产安全事故。为避免以上问题的发生，智能电子产品的生产和检验必须严格遵守国家、行业以及企业自身的生产、检验标准和规范，以此来提升产品的综合质量和功能可靠性。

2 智能电子产品质量要求

智能电子产品在出厂时，需要对其进行全面的质量检测，以保证产品达到相应的出厂指标要求，主要依据包括GB/T 2421 电工电子产品环境试验系列标准、GB/T 4797 电工电子产品自然环境条件系列标准等，达到质量检测标准的产品将通过多种销售渠道进入千家万户。因此，为了满足消费者正常的生产生活需要，对电子产品制定严格的质量标准，并进行相应的质量控制，是当前电子产品质量检测部门的重要工作。面对不同种类的电子产品，国家出台了相应的通用质量要求，从外观、安装、性能、可靠性、维修等多个角度对其质量进行控制。同样，由于不同种类电子产品具有的特殊性，标准制修订机构还对智能电子产品质量检测标准进行了必要的补充，以便通过标准的广泛实施更好地保障智能电子产品的整体质量。

智能电子产品质量要求的相关参数，主要由多种类型的测试手段获得。在外观方面，通过对变压器、继电器等电子元件进行检测，确认无误后即视为达到产品质量要求；在电气安全方面，通过对电子产品的输出功率、传感信号等进行综合测试，对元件的电气安全可靠性进行检测，当相应测试达到规定指标及要求时，判定产品合格；在环境适应性方面，通过将产品置于高温、高压、低温、低压、干扰等不同环境中，分别对产品的不同性能进行测试，产品在规定时限内仍可正常工作即视为合格；在耐久性方面，器件老化、短路、生锈的测试及检查，为产品质量要求提供了数据上的支撑。以上方法在质量检测过程中的规范实施丰富了电子产品的质量要求。而这些测试的正确实施，需要遵循各项标准所规定的相应检测步骤和工艺规范，通过工作人员科学合理地试验与标定，进而判定产品是否符合相应的质量要求，同时，依据标准规定，对相关问题予以纠正，以期达到提升产品质量和可靠性的目的。

3 功能可靠性测试方法

3.1 电气安全

在开展智能电子产品质量检测工作时，首先要关注产品的电气安全问题。电气安全是电子设备使用中需要注意的关键因素，任何电气部件出现问题都有可能危及使用人的身体健康。因此，在国家标准的通用质量要求中，首先规定了电气安全的测试要求，其方法主要有以下几类：

1）对智能电子产品进行输出功率的相应测试，其具体内容为继电器输出测试、可控硅输出测试、产品接实际负载测试等；

2）对压力开关进行相应测试，其具体内容包括开关开路、开路电压、报警温度、接触电阻等具体运行参数的测定；

3）对排线进行短路和交叉测试；

4）对电池电流进行检测。

由于智能电子产品本身的特殊性，在电气安全测试中，国家标准规定，对不同产品会有不同的测试要求。例如，对电动车电气安全的测试，需要对Mos 管、变压器、整流管等部件进行相关检测，以判断产品的可靠性；此外，还需要判断相应充电器、转换器、控制器等元件的电气安全问题。对电气安全的测试，体现了企业依据各项标准，通过质量控制与可靠性检测，保障产品质量和消费者人身安全的责任【1】。

3.2 电磁兼容

智能电子产品容易出现电磁干扰等问题，因此，电磁兼容也是产品质量控制中的关键因素。电磁兼容测试内容包含的范围较广，噪声干扰仪测试、启辉器干扰和外部电器干扰是测试中的主要部分。

噪声干扰仪测试要求产品在电压调节后不出现死机、复位，依据国家标准的相关规定，要求电极的正相A、正相B、负相A、负相B 均需检测。启辉器干扰测试要求产品不出现复位死机现象，且测试要求离芯片距离30cm 左右处或靠近芯片2种情况均需进行检测，以获得相应的测试结果。对外部电器的干扰测试，需要检查产品是否影响到环境中其他家用电器、商用电器的正常运行。

对电磁兼容的检测，在一定程度上是检测部门保证使用者人身安全的重要体现。检测部门对产品的检测，依据抽样检验规范，需要做到多种类、多数量的检测，以保证检测结果的可靠性【2】。

3.3 环境适应性

由于智能电子产品使用的范围极广，因而除通用测试外，还需开展环境适应性测试。在低温试验中，检测产品需在-20℃的环境中进行测试，且测试时间大于8h，以模拟产品使用中可能出现的低温环境。实验后，产品若能正常工作，不出现传感器开路保护，即视为产品合格。在高温测试中，要求在产品整机进行通电的情况下，将机体置于温度为85℃的高温箱中运行4h 以上，若运行正常即视为合格。在低压实验中，对产品输入110V/120V 电源，检查产品输出信号是否正常，如正常，则视为合格；在高压实验中，以250～265V 的电压对产品进行连续通电，若达到4h 及以上，其功能正常，即可视为产品合格。此外，针对环境适应性测试，还要对产品的变压器、三极管、稳压管、可控硅、芯片等元件的温度进行实时检测，以标定部件的环境适应性。

3.4 耐久性测试

智能电子产品售出后，购买者对产品的寿命均有一定的期望值，为此，电子产品质量检测部门设立了相应的耐久性测试，以保证各种产品具有较长寿命。耐久性试验的另一目的是测定产品在规定使用和维修条件下的使用寿命，进而预测或验证结构的薄弱环节和危险部件。通过这类测试，可以找出产品设计制造中零件在可靠性方面存在的相关问题，进而进行改进和提高。

在通用质量要求中，产品质量检测部门将对不同批次产品抽检，进行相应的长期寿命试验，以发掘短期试验中难以观察到的相关问题。其主要测试方法包括对智能电子产品相应的软件、硬件质量以及电子元器件质量进行测试。该类测试将注重产品器件的使用寿命，并对其出现的问题进行归类，进而判断产品耐久性是否符合国家相关质量标准的要求。耐久性测试与否，很大程度上体现了生产方、检测方是否能够兼顾产品购买方与使用方的长期利益，进而促进智能电子产品行业的长远发展。

4 结语

智能电子产品的质量问题已成为影响人们生产生活的重要问题之一，对智能电子产品进行相应的质量检测与功能可靠性测试，可以从根本上解决这一问题。当前，智能电子产品已形成了较为健全的质量控制体系。质量检测部门通过制定相应的产品质量要求，应用多种检测方法，对产品进行电气安全性、电磁兼容性、环境适应性及耐久性的测试，从而获得各项产品质量指标。将以上指标与相应标准进行比对，判断电子产品的质量合格率，进而保证电子产品的质量，保证电子产品市场的正常运行和有序发展。