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元器件環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的必要性

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來源: shengyiguangdian.cn 發(fā)布日期: 2019.07.06

    電子元器件的固有可靠性取決于產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì),在產(chǎn)品的制造過程中,由于人為因素或原材料、工藝條件、設(shè)備條件的波動,終的成品不可能全部達(dá)到預(yù)期的固有可靠性。

     在每一批成品中,總有一部分產(chǎn)品存在一些潛在的缺陷和弱點(diǎn),這些潛在的缺陷和弱點(diǎn),在一定的應(yīng)力條件下表現(xiàn)為早期失效。具有早期失效的元器件的平均壽命比正常產(chǎn)品要短得多。

    電子設(shè)備能否可靠地工作的基礎(chǔ)是電子元器件能否可靠地工作。如果將早期失效的元器件裝上整機(jī)、設(shè)備,就會使得整機(jī)、設(shè)備的早期失效故障率大幅度增加,其可靠性不能滿足要求,而且還要付出極大的代價(jià)來維修。

元器件環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的必要性

    因此,應(yīng)該在電子元器件裝上整機(jī)、設(shè)備之前,就要設(shè)法把具有早期失效的元器件盡可能地加以排除,為此就要對元器件進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)。根據(jù)國內(nèi)外的篩選工作經(jīng)驗(yàn),通過有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1- 2個(gè)數(shù)量級,因此不管是軍用產(chǎn)品還是民用產(chǎn)品,篩選都是保證可靠性的重要手段。

    環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則

     定義如下: 

    篩選效率 W=剔除次品數(shù)/實(shí)際次品數(shù) 

     篩選損耗率 L=好品損壞數(shù)/實(shí)際好品數(shù) 

    篩選淘汰率Q=剔降次品數(shù)/進(jìn)行篩選的產(chǎn)品總數(shù)

     理想的可靠性篩選應(yīng)使W=1,L=0,這樣才能達(dá)到可靠性環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的目的。Q值大小反映了這些產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中存在問題的大小。Q值越大,表示這批產(chǎn)品篩選前的可靠性越差,亦即生產(chǎn)過程中所存在的問題越大,產(chǎn)品的成品率低。

    篩選項(xiàng)目選擇越多,應(yīng)力條件越嚴(yán)格,劣品淘汰得越徹底,其篩選效率就越高,篩選出的元器件可靠性水平也越接近于產(chǎn)品的固有可靠性水平。但是要付出較高的費(fèi)用、較長的周期,同時(shí)還會使不存在缺陷、性能良好的產(chǎn)品的可靠性降低。

    故篩選條件過高就會造成不必要的浪費(fèi),條件選擇過低則劣品淘汰不徹底,產(chǎn)品的使用可靠性得不到保證。由此可見,篩選強(qiáng)度不夠或篩選條件過嚴(yán)都對整批產(chǎn)品的可靠性不利。

    為了有效而正確地進(jìn)行可靠性篩選,必須合理地確定篩選項(xiàng)目和篩選應(yīng)力,為此,必須了解產(chǎn)品的失效機(jī)理。產(chǎn)品的類型不同,生產(chǎn)單位不同以及原材料及工藝流程不同時(shí),其失效機(jī)理就不一定相同,因而可靠性篩選的條件也應(yīng)有所不同。

    因此,必須針對各種具體產(chǎn)品進(jìn)行大量的可靠性試驗(yàn)和篩選摸底試驗(yàn),從而掌握產(chǎn)品失效機(jī)理與篩選項(xiàng)目間的關(guān)系。

     元器件篩選方案的制訂要掌握以下原則:

    *篩選要能有效地剔除早期失效的產(chǎn)品,但不應(yīng)使正常產(chǎn)品提高失效率;

    *為提高篩選效率,可進(jìn)行強(qiáng)應(yīng)力篩選,但不應(yīng)使產(chǎn)品產(chǎn)生新的失效模式;

    *合理選擇能暴露失效的佳應(yīng)力順序;

    *對被篩選對象可能的失效模式應(yīng)有所掌握;

     *為制訂合理有效的環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)方案,必須了解各有關(guān)元器件的特性、材料、封裝及制造技術(shù)。

    此外,在遵循以上五條原則的同時(shí),應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)周期,合理制定篩選時(shí)間。
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