電子元器件范例6篇

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電子元器件范文1

關鍵詞:電子元器件;可靠性;應用

前言

電子產品的主要組成部分是電子元器件,電子元器件的可靠性選擇及應用方面直接決定了電子產品的好壞。電子元器件在整機中占的地位已經從基礎技術躍升成了核心技術,特別是航空航天等高端科技和大量軍用電子裝備對電子元器件的可靠性提出了更高要求。因此,研制出控制電子元器件的可靠性方面的規范教材具有必要性。

1電子元器件的可靠性

電子元器件的可靠性主要是指固有的可靠性與應用方面的可靠性。固有的可靠性主要是由對設計加工制造過程的控制與原材料的質量等共同決定。應用方面的可靠性是指電子元器件對電子產品整個系統的作用,盡可能減少人為因素對電子產品系統可靠性的影響。怎樣選擇電子元器件及怎樣使用電子元器件都是元器件可靠性的重要指標,生產單位不一樣,于是生產線上的員工就不同,即使他們都按照相同的質量標準進行生產,其可靠性也會有差異。這就是為什么市場上不同廠家生產的同類元器件卻具有不同的可靠性。當不同單位在制造電子產品時,所選用的電子元器件的生產廠家不盡相同,這就造成了產品的可靠性出現差異。只有使電子元器件的應用可靠性滿足相關標準的規定,才能保證電子產品的可靠性。制造工藝、制造技術人員及所選材料都會直接影響到電子元器件的固有可靠性,因此,元器件選材和制造時要使其各項參數盡可能精確,并且對可能會出現問題的部分進行分析并做好處理措施,這樣才能提高電子元器件的可靠性(見下圖1)。無論是電子元器件的選擇還是應用,都不是單單依賴一門學科所能解決的。目前,市面上已有成千上萬種元器件,并且各個單位都還在繼續生產新型電子元器件,每種元器件都有其特定功能及要求,而電路設計師并沒有系統的學習電子元器件的應用可靠性影響參數,因此可能會降低元器件應用可靠性。我國在選用電子元器件方面并沒有科學具體的規章管理,只是在軍用標準上基本上控制其固有可靠性。但是在研制電子產品時,正是由于設計師等相關技術人員缺乏有關電子元器件應用可靠性的專業知識,所以在檢測審批過程中,元器件的選用并沒有真正有效的控制,這也影響了電子產品的可靠性。

2規范控制電子元器件可靠性選擇與應用的方法

規范控制電子元器件的選擇和應用,不僅需要設計部門,還要單位里各個部門都參與其中,并重視本部門所起的作用,做好自己的職責。各部門間合理分工,相互配合才能從根本上提高電子元器件的可靠性。以下是單位中控制元器件可靠性的各個部門的具體職責。研發設計部門主要職責是選擇元器件,即根據整機的需求對元器件的性能做出選擇并設計相應的方案,然后列出所需元器件的清單提供給采購部門,以便上機的所有元器件都能符合整機的電性能需求、環境條件及可靠性需求(見下圖2)。電子元器件采購供應部門要保證其采購的元器件不僅要足本單位選擇手冊所規定的型號,還要滿足所選元器件對整機環境的要求。采購部門還需要了解即將淘汰或已停產的產品,把即將淘汰或已停產的元器件和最新研發產出的新型電子元器件的資料整理提供給設計部門,并且要保證這些資料能對電路設計師進行元器件選型時提供指導,使設計師指定的采購計劃中不會含有即將淘汰或已停產的電子元器件,使元器件申報計劃具有合理性。質量部分主要需要執行質量管理和質量檢驗這兩項工作,即檢測和篩選采購部門采購回的電子元器件,保證元器件符合所規定的性能標準和質量標準。這就要求質量部門能做到認真分析篩選測試的有關數據,讓這些數據結論科學有說服力,而不是盲目形式化地篩選測試。控制電子元器件的可靠性需要質量部門負責控制用于設計整機的元器件是否符合電子產品的相關要求,并對元器件是否滿足這些性能負責。標準化部門主要負責提供行業標準,控制非標元器件和零部件的數量和質量,并且控制整機所選元器件種類,減少種類,增加復用率,達到便于維護的目的??刂齐娮釉骷煽啃缘倪x擇和應用除了需要以上各部門分工合作,還要按照研發項目的要求成立電子元器件控制機構。該機構由科研領導負責,由以上所有部門組成,根據產品研發過程的各個階段有關元器件的控制部分進行評審。因此控制機構所指定的每一項措施都要具有可操作性、可行性及可檢查性??刹僮餍问绞侵父黜椧幎ǘ记逦敿毦唧w,方便進行操作。比如指出在論證方案時怎樣控制元器件,在設計電路時怎樣控制元器件,在詳細設計電路時怎樣控制元器件。可行性是指控制機構的每一項要求都能結合有關部門的職責,能讓各部門職責分明,按照執行規范分工合作,使整機上的每個元器件都能得到很好的控制??蓹z查性是指完成控制機構指定的每項工作后都要檢查,檢查時要做到認真負責、詳細具體,盡可能細化各項要求,并且要規定檢查負責人以及檢查時間,檢查中出現問題需要能及時找到具體部門,并確定改進措施,改正后能再對其進行檢查。元器件的選擇與應用的控制程度,間接反映了一個單位的可靠性與管理的水平。要做到正確選擇和應用元器件,各單位面臨的最重要問題是缺乏電子元器件控制應用可靠性方面的工程技術人才及管理人才。由于一般單位的電路設計師和管理人員受到多種因素共同影響,而當前我國這方面的人員都比較缺乏對元器件應用可靠性的認識。從長遠來說,為了解決這個問題,需要有關高等院校創立電子元器件應用可靠性專業,從當前實際及未來發展的角度對該專業進行培訓呢。由于應用可靠性屬于一項專業性很強的技術,它決定了科研成果不僅要有針對電子元器件的科學的控制規范,還要有針對電子元器件應用可靠性研究的專業教材。元器件應用可靠性專業教材不僅要吸收資深專家多年的經驗,例如先航天微電子所的老師鄧永孝,先電子科技大學的老師莊弈琪都是這方面有實踐經驗的專家,還要參考比較有價值的與電子元器件可靠性控制相關的書籍,讓科研方面的中青年科技人才參與編寫,以便能真正給電子元器件可靠性的控制方面提供一部有價值的規范教材。

3結語

在電子技術行業高速發展的情況下,電子設備出現的故障也越來越多,經過調查顯示電子產品中絕大多數故障是因為元器件的問題而產生的,由于電子元器件的選擇與應用造成的故障占元器件故障的一半,并且一直維持著該比例居高不下,這就對電子元器件的可靠性提出了新的要求。編寫出控制電子元器件選擇與應用可靠性的規范是刻不容緩的工作。

參考文獻

[1]韓英岐.電子元器件的可靠性選擇與應用控制規范.電子元器件應用[J],2012,(9):9-11

[2]肖必超.電子元器件的可靠性選擇與應用控制.科技與企業[J],2014,(8):448-449

[3]李泰友.GHT公司型號電子元器件管理信息系統設計與實施研究.南京理工大學[D],2011,(10):1-65

電子元器件范文2

按國家信息產業部對工業企業行業的分類,電子元器件行業包括電子器件和電子元件兩大類。行業產品主要有以下幾大特點:第一,科技含量高,專業性強,產品種類繁多;第二,生產流程復雜,生產技術和生產設備差異較大,生產工序多,生產過程以配料、成型、組裝、包裝過程為主,設置多個工序,每個工序的生產特點既有連續生產類型工序,也有組裝工序,工序之間的加工模式各不相同,屬混合制造模式;第三,核心生產流程一般是自動化生產線生產,自動化生產水平高,生產設備昂貴,更新換代速度快;第四,產品加工過程以批量制造為主,一般是多種型號產品和多個生產線同步生產,品種規格和批次繁多,產品數量大,單位價值低。

二、電子元器件生產成本核算難點

基于電子元器件產品及生產的特點,按傳統成本核算方式來計算可以實現整體生產成本的準確,但落實到具體產品型號,很難做到準確。其主要難度如下:第一,直接材料分配很難做到精確。電子元器件產品所需要的主要原材料一般以金屬材料為主,占產品成本比重較大。由于產品結構不同,不同規格產品耗用原材料的量不同,如果僅按照產品數量來分攤直接材料,很容易造成成本失真。同時,基于電子元器件產品制造流程復雜的特點,生產材料無法通過第一個工序一次性直接投入,而是前后要通過多個工序投入。但相當一部分輔助材料價值也較高,如果全部通過“制造費用-物料消耗”來共同分攤,也很難反應具體產品的真實成本。第二,制造費用比重較大,直接人工比重較小,易造成產品成本失真。由于產品品種規格繁多,不同規格產品在生產過程中流通的時間不同,所使用的設備也存在差異,如果按照傳統方法統一按照直接人工工時或機器工時來分配制造費用和直接人工,勢必會扭曲成本核算的準確性。第三,約當產量法不完全適用于新型元器件企業。約當產量法工業企業的成本核算中應用很廣泛,它適用于月末在產品數量較多,各月末在產品數量變化大,產品成本中直接材料和各項加工費用所占的比重相差不大的情況。但電子元器件行業產品大多數是不同工序投入不同的材料,且不同規格產品在不同工序耗用的工時并不相同,這就給準確估算約當產量帶來了很大的難題。

三、電子元器件制造企業成本精確核算的解決建議

電子元器件范文3

【關鍵字】電子元器件;失效分析技術;研究;失效原因;保障

進入21世紀后,電子信息技術成為最重要的技術,電子元器件則是電子信息技術發展的前提。為了促進電子信息技術的進一步發展,就要提高電子元器件的可靠性,所以就必須了解電子元器件失效的機理、模式以及分析技術等。

1.失效的含義

失效是指電子元器件出現的故障[1]。各種電子系統或者電子電路的重要組成部分一般是不同類型的元器件,當它需要的元器件較多時,則標志其設備的復雜程度就較高;反之,則低。一般還會把電路故障定義為:電路系統規定功能的喪失。

2.失效的分類

根據不同的標準,對失效的分類一般主要有以下幾種歸類法[2]。

以失效原因為標準:主要分為本質失效、誤用失效、偶然失效、自然失效等。

以失效程度為標準:主要分為部分失效、完全失效。

以失效模式為標準:主要分為無功能、短路、開路等。

以失效后果的嚴重程度為標準:主要分為輕度失效、嚴重失效以及致命失效。

除上述外,還有多種分類標準,如以失效場合、失效外部表現為標準等,不在這里一一贅述。

3.失效的機理

電子元器件失效的機理也有不同分類,通常以其導致原因作為分類依據,主要可分為下面幾種失效機理。

①表層劣化:元器件鈉離子遭污染然后造成溝道出現漏電、γ輻射有損、表面蠕變或擊穿等;②設計問題造成的劣化:指單子元器件的電路、版圖以及結構等方面出現的設計問題;③內部劣化:是指由CMOS 閉鎖效應、二次擊穿、重金屬玷污、中子輻射損傷以及材料問題所引發的瞬間功率過載、結構性能退化等;④使用不當引起的損壞:指電浪涌損傷、靜電損傷、過高溫度造成的破壞、干擾信號導致的故障等;⑤金屬化系統劣化:是指電子元器件內的鋁電遷移、鋁腐蝕、鋁缺口等;⑥封裝劣化:是指管腿出現腐蝕、漏氣或殼內有外來物導致短路或漏電等[3]。

4.失效分析的常用方法

電子元器件失效分析的技術有很多,但常用的主要有下列幾種,具體介紹如下。

4.1拔出插入法。拔出插入法是指通過對組件板或者插件板拔出又插入的過程進行監視,以此為根據,判斷拔出插入的連接界面是否就是故障發生的地方。值得注意的是,采用拔出插入法進行失效分析時,在組件板或者插件板拔出又插入的過程當中,會存在特殊狀況,即狀態發生改變的地方有時不僅是連接接口,還有可能是其他部位。所以在應用拔出插入法時,要注意觀察每個部位及微妙的變化,才能做出正確的判斷。

4.2感官辨別法。通過眼觀部件外形、手觸感知部件溫度與軟硬程度、鼻嗅味道、耳聽聲音,判斷是否存在異常的方式即為感官辨別法。感官辨別法操作簡便、省錢,只是能夠辨別的內容會受感官能力的制約。

4.3電源拉偏法。電源拉偏法是指把正常的電源與電壓拉偏,使其處于非正常狀態,然后暴露出薄弱環節或故障,進而可以反映出故障或瀕臨故障的組件、元器件部位。這種方法一般用在由于工作時間較長導致的故障或初步判斷是電網波動引發故障的情況。值得提醒的是,電源拉偏法具有一定的破壞性,使用這種方法前一定要檢查保險系數或其他因素,切記勿隨便使用。

4.4換上備件法。通過對被取下值得懷疑的元器件或部件的監視,然后把合格的備件換上之后,再對出現的故障現象進行對比分析,如看其故障現象有無消失,最后確定故障源點是否處于被取下的部件中,這種方法即為換上備件法。

以上介紹的是電子元器件失效分析應用頻率較高的幾種方法,除此之外,還有靜態、動態測量法;升高、降低溫度法;敲捏定位法等。

5.失效分析的思路

要做到有效地對電子元器件進行失效分析,必須形成清晰的思路。一般對電子元器件進行失效分析主要按這樣的思路進行逐步分析:①確定是否為失效;②明確失效分析的最終目的;③從失效現象入手,羅列失效位置的所有疑點;④擬定除疑點的方案;對失效位置逐級分析;⑤設想并列舉所有可能引起失效部位現象的原因;⑥用實驗檢驗設想;⑦提出預防失效的方案并對之進行評審;⑧用事實檢驗預防失效的方案是否有效;⑨真正實施預防失效的方案[4]。

6.失效分析的原則

對電子元器件失效分析要遵循相關的原則,常用的一些原則具體如下。

6.1先主要后次要的原則。一般是通過故障影響功能的程度判斷主要次要。在明確了主要次要問題后,先解決主要問題再解決次要問題。

6.2先方案后操作的原則。在進行失效分析時,分析人員必須先冷靜,在腦里想出解決方案再進行操作,切勿盲目操作,再引起其他更大的元器件失效。

6.3先一般后特殊的原則。先對經常出現失效的位置進行檢查,再檢查較少出現失效的位置。

6.4先弱電后強電的原則。一般面對發生故障的整機或者出現失效的樣品,在對其進行性能檢測或者判斷故障部位時,輸入信號、電源功率等要視具體情形從弱到強。值得提醒的是,在從弱到強的的整個變化中,必須密切觀察并把不正常的現象記錄好。此外還要預防功率過滿引起突然開機、關機,造成電力沖擊,最終擾亂失效狀態,再增加失效分析的困難[5]。

此外,還有先簡單后復雜、先安檢后通電、先宏觀后微觀、先外設后主機、先靜態后動態、先斷電后換件、先公用后專用等原則。

電子元器件范文4

【關鍵詞】電子元器件;熱電冷卻;技術;研究

據相關資料分析,大約有50%-60%的電子元器件失效是由于溫度過高造成的,隨著溫度的升高,電子元器件的失效率也在不斷上升,大大降低了電子元器件的使用壽命,傳統的散熱技術已經不能滿足現實需求。熱電冷卻作為一種新型的制冷技術, 具有輕便、無噪音、溫度精確控制、無需制冷劑等優點, 適合作為電子元器件冷卻散熱技術。

一、熱電冷卻的制冷原理

熱電冷卻主要是利用帕爾貼效應進行制冷,其制冷原理如圖1所示:

當電子元器件之間接通直流電后,電流從p型電臂流向n型電臂時,p型電臂中的空穴和n型電臂中的自由電子向箭頭所指方向相向運動。進入p型電臂的自由電子會立即與導體中的空穴復合,產生的熱量從電子元器件接頭處放出,這就是前面提到的帕爾貼效應。當電流通過有溫度梯度的熱電元件時,由于湯姆遜熱效應就會產生湯姆遜熱,實現電子元器件與外界環境之間的能量交換。

二、熱管技術及其在電子元器件冷卻中的應用

隨著制冷技術的不斷發展,熱管技術已經在電器設備及電子元器件的散熱系統中得到廣泛應用,主要冷卻技術有:常規熱管技術;微型熱管技術;回路熱管技術;脈動熱管技術。

(一)常規熱管

常規熱管的規格通常在幾毫米到幾厘米之間,作為傳統的熱管冷卻技術它能夠有效保證電子元器件的常規散熱,但是也存在一定的問題和缺陷。常規熱管的最大問題是傳熱介質不能與管材長期相容,在散熱過程中會產生一些氣體聚集在管路中,容易造成爆炸的危險,使用壽命過低,成本較高。

(二)微型熱管

微型熱管的直徑通常為幾毫米,它主要應用在筆記本電腦CPU散熱領域,比如筆記本電腦中直徑為2-4mm的銅水熱管。微型熱管沒有其他熱管中都有的吸液芯,微型熱管的橫截面通常為多邊形,這樣就可以使微型熱管具備毛細功能,能夠起到很好的散熱效果。

(三)回路熱管

回路熱管能夠有效克服常規熱管的弊端,它主要是利用毛細原理使工質在回路中來回流動,使熱管具有更好的散熱性和穩定性。隨著技術的不斷發展,回路熱管主要面向小性化的發展趨勢開展研制,這樣就能滿足更多、更小的電子元器件的散熱工作,真正提升電子元器件散熱的效率,促進電子元器件制冷技術的發展。

(四)脈動熱管

脈動熱管最早是日本在20世紀90年代初提出的最新電子元器件冷卻技術。與常規熱管相比,脈動熱管沒有吸液芯,而且能夠實現隨意彎曲,這樣就能根據電子元器件的結構有針對性地設計散熱系統,增加了散熱的有效性。在實際工作中,它的一端為加熱端,另一端為冷卻端,加熱端使空氣受熱膨脹,體積和壓力變大流向冷卻端,從而實現熱量的轉換。脈動熱管技術的應用前景十分廣闊,能有切實提升電子元器件的冷卻效果,保證電子元器件使用過程中的正常運轉。

三、熱電制冷器的幾種常見散熱形式

(一)自然風冷

自然風冷技術主要在小型熱電冷卻器中使用,這種技術主要利用一定數量翅片散熱器進行熱量交換,散熱效果主要取決于翅片散熱器的數量多少及其表面積大小。但這種技術無法保證冷卻效果,散熱效率低。

(二)強迫風冷

強迫風冷技術就是在自然風冷技術的基礎上添加人工風源,保證散熱器持續不斷地進行散熱,這一技術的散熱效果主要取決于風速,風速越大散熱效果就越好,散熱效率就越高。相關專家在通過實驗對比分析后得出強制風冷的熱阻約為自然風冷熱阻的一半,相同大小的制冷模塊自然風冷的熱阻約為0.865-13.549m2,?K?kW-1,強迫風冷的熱阻約為0.496-5.685m2,?K?kW-1。因此在實際散熱工作中通常會選擇強迫風冷來進行制冷。

(三)液體冷卻散熱

液體冷卻散熱最常用的方法就是水冷,水冷的熱阻比自然風冷和強迫風冷都要低。液體冷卻散熱的熱阻主要與水流速度有關,水流速度越快,熱阻就越小,反之熱阻就會變大。在實際工作中,散熱器與管路形成一個密閉回路,冷卻水在回路中不斷循環,將電子元器件產生的熱量排出,但是長時間使用液體冷卻散熱時,管路中容易形成水垢,影響后續的散熱效果,因此在使用中要對水垢進行定期清理,保證良好的散熱效果。

(四)相變散熱

相變散熱主要是利用相變材料的相態變化吸收熱量進而實現散熱,其原理與水變成冰會釋放熱量,冰化成水會吸收熱量比較相似。相變散熱目前應用最廣泛的就是熱管散熱器,這種熱管式散熱器的有效散熱面積能夠達到翅片式散熱器的4倍,能夠保證良好的散熱效果。要選擇合適的相變材料,這樣才能保證冷卻端能夠持續不斷地進行制冷,保證冷卻工作的連續性。

四、熱電制冷器的選擇

現階段,市場上提供的熱電制冷器型號較多,具體選擇哪種作為制冷裝備要根據實際情況而定。在選擇時,通常要考慮制冷器的最大制冷量、最大溫差、最大電流值和優值系數等基本參數,這樣才能保障最基本的散熱效果。

同時,技術人員還可以根據實際情況,利用計算機輔助系統對各項參數進行分析計算,得出適合自身的熱電冷卻參數,進而選擇合適的熱電制冷器,不斷推動電子元器件熱電冷卻的發展。

五、結語

隨著時代的發展,電子元器件的散熱問題已經成為了制約電子產業發展的重要因素,相關部門必須加快對熱電冷卻技術的研究,使其盡快在電子元器件散熱中使用,這樣才能克服傳統散熱技術的弊端,進一步提升熱電冷卻性能,為電子產業的發展提供技術保障。

參考文獻

[1]馬永錫,張紅.電子器件發熱與冷卻技術[J].化工進展,2006(06).

[2]王長宏,朱冬生.電子封裝熱管理的熱電冷卻技術研究進展[J].電子元件與材料,2008(11).

電子元器件范文5

[關鍵詞]ESD 靜電敏感 失效

中圖分類號:TU111.19+5.4 文獻標識碼:TU 文章編號:1009914X(2013)34039401

凡是對ESD比較敏感的器件,在整個運輸、保管和使用過程中都應全面采取嚴格的防靜電損傷措施。其原則是:盡量防止和減小靜電荷的產生;加速靜電荷的泄漏,防止靜電荷積累。

控制靜電荷的產生主要是控制工藝過程和控制工藝過程中所用材料的選擇??刂旗o電荷積累的主要途徑是:設計加速靜電荷的泄漏和中和,使靜電壓不超過安全限制。例如接地、增濕、加入抗靜電添加劑等均屬于加速靜電泄漏的方法;運用離子發生器等裝置消除靜電荷危害的方法均屬于加速靜電中和方法。

要有效避免電子產品制造過程中的ESD靜電損壞,我們可以運用以下經實踐證實有效的防護措施:

(1)設置防靜電工作區

對靜電敏感的半導體器件,應在防靜電工作區內安裝該區域內應鋪設導電地板。配合使用的椅子與地板接觸的腿和座位表面都應該是靜電導電的。

導電性地面指用電阻率在105歐姆?厘米以下的材料制成的地面。例如,混凝土、導電橡膠、導電合成樹脂、導電木板、導電水磨石、導電瓷磚等地面,但表面不應上臘。

工作人員在普通橡膠板上行走時,人體靜電電壓可高達7500V,但當此人走到導電橡膠板上行走三步之后,人體靜電電壓可立即降低到100V以下。這里還必須指出,粘合導電性地面使用的粘著劑也必須具有一定導電性,否則達不到防靜電的目的。

(2)工作臺的臺面應鋪設用靜電耗散材料(表面電阻率為105~109Ω/cm2)制作的保護工作面并有效接地。我們通常使用防靜電膠皮。

(3)靜電防護區內的操作者應使用防靜電肘帶或腕帶(用導電塑料或導電橡皮制做的線或軟性帶)。為保證人身安全,肘帶或腕帶還應置于人體靠近儀器設備的一側,肘帶或腕帶就通過1~10MΩ電阻接地(這種接地稱為靜電接地或軟接地)。如果流動工作人員使用防靜電肘帶或腕帶有困難,可用手經常觸摸金屬接地線,以泄放其身上的靜電荷,尤其是在接觸電路板前,必須先泄放人身靜電。

(4)為了防止人體帶電,靜電防護區內的工作人員應穿導電性鞋(防靜電鞋)。

導電性鞋的底(包括襪子)的電阻不應超過10MΩ; 為了防止人體觸電,導電鞋鞋底的電阻也不宜低于10MΩ,但不能穿橡膠底鞋或塑料底鞋。

(5)靜電防護區內的操作者應穿防靜電工作服,戴防靜電手套和3帽,例如純棉工作服和純棉手套,并且應定期用靜電電壓表監測人體靜電電壓。不允許穿化纖(尼龍、的確良等)工作服和戴尼龍手套以及化纖工作帽等。

(6)所有防靜電設施每月應進行一次檢查,以保證工作臺面、接地墊和人體等的靜電接地正常。定期對防靜電工作服、鞋、襪、帽、手套等進行泄漏電阻的檢測,一般要求泄漏電阻在10~1000MΩ。

對靜電的產生、帶電情況以及消除靜電的效果等要經常進行檢測,并作好記錄,力求經常掌握準確情況。對防靜電工作服的要求如表1-1所示。

(7)對操作靜電放電敏感器件的人員,應進行靜電放電防護知識和技術的培訓及考核,未經培訓或沒有通過考核者不允許上崗操作。

(8)靜電放電敏感器件必須采用防靜電材料包裝,它們包括:

a.防靜電軟墊;

b.靜電導電泡沫塑料;

c.防靜電裝運盒;

d.導電分流器;

e.靜電防護外殼。

(9)靜電防護區應掛上醒目的“防靜電區”或“未經允許不得入內”的示意牌;不允許未采取靜電措施折人接觸靜電放電敏感器件或電路板;安裝和處理靜電放電敏感器件的人數應明確規定,盡可能將人數減少。

(10)不應將靜電放電敏感器件堆放在一起;裝上器件的負責制電路板不能重疊,應放入防靜電塑料袋內,分隔放置。靜電敏感器件應最后一道工序裝入印制電路板,盡量減小對靜電敏感器件的接觸失效。操作過程中應盡量減少接觸其管腳,也不要使器件在其他物體表面上滑過。不允許電路板和靜電敏感器件直接碰地。裝有靜電敏感器件的電路板無論是成品或半成品,在整個周轉過程中均應放在防靜電存放箱中。

(11)靜電防護區內的相對濕度應控制在40%~60%。

增加環境的濕度,在絕緣體表面形成一層約厚105厘米的水膜。由于水膜內含有雜質和溶解物質,有較好的導電性,因此使絕緣體表面電阻大大降低,從而加速了靜電荷的泄漏。

相對濕度低于30%時,產生的靜電荷積累是比較嚴重的。增加濕度的方法,一般是利用空調裝置、加濕器、噴霧嘴、懸掛濕布、地面灑水等。

(12)在不能采用接地技術平衡或耗散靜電荷時,可在工作環境安置空氣電離器,利用它不斷地向非導電物品輸送正、負離子流,用以中和物體上的靜電荷;或在工作臺面、傳送帶或儀表面板上涂抹專用抗靜電劑,用以提高表面電導率和增加度,以便防止靜電荷的產生和積累。

(13)安裝在印制電路板上的靜電放電敏感器件,如果線路引出端沒有串聯電阻、分流器、箝位器件或其它保護裝置時,該端應專門設計和增加保護電路;設備箱體的電氣引出端(包括設備外表的測試點)也應有保護電路,如果不能設置保護電路,則應向采購方陳述其理由,并在技術文件中加以說明。

對于在印制電路板插頭連接有靜電敏感器件而又無保護裝置時,裝焊完畢就應在插頭處立即套上防靜電保護夾。

(14)線路設計時應合理選擇器件,在滿足規定電性能的前提下,應盡量選擇靜電損傷閾值高的器件。

(15)入廠檢驗和電氣測試應采用專用設備進行,所有測試設備的接地(硬接地)要良好,測試完畢應將器件放入屏蔽的導電盒內。

結語

通過以上措施,可以有效避免和減少ESD敏感器件的失效,降低由此帶來的質量損失,保證產品的可靠性。其實在防靜電管理方面有很多國內標準和國際標準可以參考,有些優秀的企業在防靜電管理方面已經導入美國ESDA(美國靜電放電協會)ESD20.20標準,進行全過程防靜電管理和認證,建議大家可以借鑒,以不斷提高在ESD敏感器件方面的防靜電管理水平。

參考文獻

[1] ASTM D5077-90 Standard terminology relating to electrostatic discharge(ESD)packaging materials,1990

電子元器件范文6

關鍵詞:電子元器件;采購;質量控制;技術種類;試驗項目

中圖分類號:F407文獻標識碼: A 文章編號:

引言

電子元器件(以下簡稱元器件)采購中的質量控制技術就是:在采購元器件前對它的外觀、電性能、工作條件、壽命、穩定性、可靠性以及在嚴酷條件下的工作能力等項目進行檢查、分析和試驗的技術。

一、質量控制技術的種類及其作用

元器件采購中的質量控制技術總體上可以概括為三條技術途徑,即元器件的電性能測試試驗、物理分析檢驗和可靠性試驗。它們各自的特點及評價元器件質量水平的角度各不相同,在不同時期和階段保證元器件的質量水平。

1、電性能測試

電性能測試是通過對元器件進行電參數測試來表現和評價所采購元器件的可用性和質量狀況。元器件的電性能側試應依據產品的技術規范來進行,電性能測試又可分為正常條件下的工作能力測試和正常條件下的輸入輸出值域范圍的測試。工作能力的測試是非破壞性測試,電子元器件在出廠前一般都有百分百測試試驗,所以在進貨裝機時可以抽樣進行測試,當然為保險起見也可百分百測試.輸入輸出值域范圍測試是評價元器件另一工作能力的主要參數,是減少裝機調試量的主要途徑,一般只對同一批次的產品進行抽樣檢驗,進行值域范圍測試后的元器件一般帶有內部的電損傷,所以一般不再使用。

2、物理分析檢驗

物理分析檢驗是采用一系列非破壞性和破壞性的物理試驗分析手段來對抽樣樣品進行檢驗,以評價采購的各批次元器件的質量水平和生產該種型號的元器件的工藝水平。元器件的物理分析檢驗是指對元器件的外觀、結構、材料、工藝情況等相關的物理性能、物理參數所進行的檢查、測試、試驗和分析。如外觀殼體的完整性、標志的準確完整性,結構材料的合理性、工藝缺陷等等均屬于物理檢驗的范疇。在某種意義上可以說,在元器件采購進貨前,對進貨商、進貨批的選擇使用元器件的物理分析更有意義.因為電性能檢測極少是不合格的,因為許多元器件在生產過程中的失效率量級在PPM級,再加上出廠前的電性能測試,所以完全采用電性能的測試來選擇進貨商或進貨批顯然是不明智的。物理分析主要是通過元器件所表現的物理特性來衡量元器件生產過程的工藝情況,對于穩定的優良工藝我們完全可以相信能夠生產出高質量的元器件。在元器件生產中流行這樣的說法:好的產品不是靠挑出來的。這句話的意思是,一種失效率很高的元器件,其可靠性水平一定不會很高,從另一個方面也可以說從有著很高失效率的產品中挑出來的產品,它的內部物理性能及物理參數等也將存在一定的不足或缺陷,這樣的元器件的可靠性將沒有保障,其工作壽命也將受到影響。物理分析檢驗除了用于元器件的采購質量控制外,還可用來進行元器件的質量對比優選和真偽技術鑒別。物理分析檢驗通常是破壞性檢驗,抽樣進行,經物理分析檢驗的樣品一般不能再使用。

3、可靠性試驗

可靠性試驗通常只對樣品進行試驗,是針對元器件的特點和工作條件以及環境條件設計的、在比較嚴酷或極端嚴酷應力條件下所進行的試驗。在試驗中充分暴露元器件的內部缺陷,從而檢驗和評價該批次元器件的可靠性水平??煽啃栽囼灧譃橐员┞对骷炔渴欠翊嬖谀骋蝗毕轂槟康牡膶m椩囼灪驮u價元器件壽命的加速老化壽命試驗兩種??煽啃栽囼炇欠浅S嗅槍π缘模⑶倚枰^長的時間和較高的費用,故在選擇試驗項目時,應有針對性。如表面貼裝元器件,由于在上機焊接時會受到熱沖擊等熱應力作用,所以應該選做熱沖擊試驗,并在試驗后進行聲學掃描顯微鏡檢查,以分析其內部分層情況,檢驗所采購元器件的抗熱應力能力;對于集成封裝或可靠性要求較高的設備或系統所使用的元器件,有必要做加速壽命試驗,以檢驗其在設備或系統整個使用周期內有較高的工作可靠性和性能穩定性??煽啃栽囼炌鶗o元器件帶來內部損傷,并且這些損傷通常是可以積累的,所以做過可靠性試驗的元器件一般不再使用??煽啃栽囼炓部捎脕磉M行元器件的質量對比優選和真偽技術鑒別。

二、階段采用質量控制技術的側重點

為了既能保證上機元器件的質量水平,又能節約成本,在元器件采購的各階段所使用的質量控制技術應有所側重。在選擇供貨商時,主要實施可靠性試驗和物理分析檢驗,這對衡量元器件的工作穩定性和壽命、工藝狀況和穩定性是非常重要的,擁有較高可靠性和穩定。優良生產工藝的元器件,在上機后勢必也將擁有較高的質量水平和質量一致性。而元器件的電性能往往是經過檢測和老練合格的,并且供應商一般會提供最近生產的元器件,它們出現存儲失效的概率很小,所以這個階段進行正常的電性能測試幾乎沒有什么意義,不過值域測試還是比較重要的,它關系到今后裝機時的調試量。在進行批量采購時,需要對元器件進行較多的電性能測試,有條件的可進行百分百的測試,以避免元器件在存儲和運輸過程中發生失效,而失效元器件又被使用,造成比較大的損失。這個時段可以對同批元器件進行少量的抽樣,并進行物理分析檢驗和可靠性試驗,以保證進貨的元器件不出現如工藝改變及內部材料更換等影響元器件質量水平或質量一致性的因素發生。在這個階段也可只針對在物理分析檢驗中發現存在工藝改變或異常的批次再進行可靠性試驗,以降低成本。

三、在采購進貨時選取有針對性的元器件試驗項目及其作用

有針對的在采購進貨時對元器件進行質量控制,選擇恰當的試驗項目,不僅可以降低采購成本,縮短采購時間,更重要的是能夠提高采購元器件的質量和采購元器件的質量一致性。下面列舉了一些有代表性的元器件門類及其常見的失效模式,根據元器件工作條件的特點指出元器件采鈞進貨質量控制方案中的一般應包括的試驗項目,并對這些試驗項目進行了簡要介紹。

1、對塑封元器件進行的蒸煮試驗和聲學顯微鏡檢查試驗

塑封元器件是指塑料封裝的元器件,其特點是封裝工藝簡單、重量相對輕、封裝成本費用低、有效載荷大、由于其封裝密度大,所以能夠減少元器件的信號傳播延遲,但其抵抗環境能力較差,尤其是潮氣入侵、腐蝕和應力引起的元器件失效比較嚴重。目前國內較多的生產廠家的塑封工藝還比較落后,塑封元器件失效原因比較常見的是潮氣或有毒氣體的侵入并發生各種作用遺成的失效和塑封工藝存在的缺陷造成塑封層與元器件體的分層失效。因此對塑封元器件采購質量控制的試驗項目或方案應包括可靠性試驗中的蒸煮試驗和物理分析檢驗的聲學掃描顯微鏡檢查。

1.1蒸煮試驗。高壓蒸煮試驗是評價塑封元器件抗潮濕能力的一種加速應力試驗,試驗應力采用較嚴酷的氣壓、濕度和溫度,來加劇潮氣從外部通過封裝材料進入到金屬引腳或芯片表面.試驗的標準可參照JESD22-A102-B進行,高壓蒸煮試驗主要暴露元器件的失效模式有三種:

(1)焊點、金屬化腐蝕失效。由于高溫高壓水汽進入到金屬引腳或芯片表面,對于鍵合焊盤和鈍化層有缺陷的金屬化層將產生腐蝕作用。

(2)浮柵湯電失效。對于非揮發性器件如閃存、EEPR服等,在浮柵存有電荷,如果潮氣通過鈍化層到達浮柵,很快就能夠把該處的電荷泄漏掉,造成器件的失效。

(3)封裝外部損傷。潮熱作用可以使一些元器件發生崩裂失效。

1.2聲學掃描顯微鏡檢查

聲學掃描顯微鏡檢查是解決塑封元器件內部分層的主要技術途徑,而塑封元器件塑封料與芯片、塑封料與引線架以及塑封料與墓板之間的分層是比較常見的失效模式,所以要保證采購進貨的塑封元器件的質量水平,進行聲學掃描顯微鏡檢查是非常有必要的.與塑封元器件內部分層相關的失效主要表現為:

(1)由于分層部位聚集的水汽或離子造成的鍵合、金屬化腐蝕等失效。

(2)由于分層部位氣體在熱作用下發生膨脹,嚴重時發生“爆米花”作用,造成鍵合開裂,芯片損傷失效。

(3)由于分層造成芯片散熱不充分而發生的芯片燒毀失效。

2、氣密封裝元器件的檢測

氣密封裝元器件的特點是封裝后有一定體積的內部空腔,密封后的元器件與外部的空氣隔絕,空腔內一般充有惰性氣體,起保護作用,所以其受環境的影響更小、適應殘酷工作條件的能力更強,但其封裝費用較高,工藝難度大。對氣密封裝元器件應結合工藝情況,有針對性地進行下述物理分析檢驗:

2.1密封性檢驗

密封元器件若密封不良,外部空氣和潮氣就會進入封裝內部,輕則影響密封元器件的電性能劣化;重則導致密封元器件失效。因此,必須對密封元器件的密封性進行檢驗,主要的檢驗項目有細檢漏和粗檢漏,檢驗合格的元器件仍可以正常使。

2.2粒子嗓聲碰撞試驗

密封元器件因存在內部空腔,如空腔內有活動導電或不導電的微顆粒,就有可能引起元器件拐電、短路或工作異常。故對密封元器件一般要進行顆粒碰撞試驗,以檢驗空腔內部有否可動微粒。經過粒子噪聲碰撿試驗的元器件可以正常試驗。

3、表面貼裝元器件的試驗

表面貼裝元器件(片式元器件)具有體積小、重量輕、價格低、便于貼裝等優點,已經被廣泛地使用。但因其無外引線和體積小,給質量控制帶來了不少的困難。一般是進行電測試,最有效的方法是進行破壞性物理分析和熱沖擊可靠性試驗,以檢查或暴露其內部是否存在有不可接收的缺陷。

(1)破壞性物理分析

對片式元器件主要采用破壞性物理分析的方法,對樣品進行制樣(鑲嵌)拋磨,然后進行多個剖面的顯微鏡觀察,以發現樣品內部結構上的缺陷或工藝本身的缺陷。

(2)熱沖擊試驗

片式元器件的可靠性試驗主要是先采用熱沖擊試驗的方法,然后檢查元器件的參數漂移情況、失效情況以及恢復情況,達到評價采購元器件質量狀況的目的。

結束語

電子元器件采購質量控制是企業保證產品質量、提高效益、增強競爭力的關鍵,只要保證了采購的元器件的質量,才能為企業發展開了個好頭。因此,我們必須掌握電性能的測試、物理分析檢查和可靠性試驗三門技術中,只有結合采購電子元器件的特點和使用環境把這三種技術在電子元器件不同采購階段相互結合好,不要遺漏大的技術試驗項目,就一定能夠采購到優質的電子元器件。

參考文獻

[1]黃蘇萍.電子元器件可靠性與檢測篩選[J].中國新技術新產品.2010(04)

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