1、元器件篩選的必要性

 

電dian子zi元yuan器qi件jian的de固gu有you可ke靠kao性xing取qu決jue於yu產chan品pin的de可ke靠kao性xing設she計ji，因yin此ci，應ying該gai在zai電dian子zi元yuan器qi件jian裝zhuang上shang整zheng機ji或huo設she備bei之zhi前qian
，就jiu要yao設she法fa盡jin可ke能neng排pai除chu掉diao存cun在zai問wen題ti的de元yuan器qi件jian，為wei此ci就jiu要yao對dui元yuan器qi件jian進jin行xing篩shai選xuan。那na麼me，元yuan器qi件jian篩shai選xuan都dou有you哪na些xie方fang案an？原yuan則ze是shi什shen麼me？常chang見jian的de篩shai選xuan項xiang目mu有you哪na些xie
？

 

安排測試篩選先後次序的兩種方案：

 

方案1：將不產生連環引發效果的失效模式篩選放在前麵，將可以與其它失效模式產生連環引發效果的失效模式篩選放在後麵。

 

方案2：將可以與其它失效模式產生連環引發效果的失效模式篩選放在前麵
，將不產生連環引發效果的失效模式篩選放在後麵。

 

如果選擇方案1，會hui發fa現xian將jiang可ke以yi與yu其qi它ta失shi效xiao模mo式shi產chan生sheng連lian環huan引yin發fa效xiao果guo的de失shi效xiao模mo式shi篩shai選xuan放fang在zai後hou麵mian
，如ru果guo出chu現xian本ben身shen失shi效xiao模mo式shi沒mei有you被bei觸chu發fa，但dan其qi它ta關guan聯lian的de相xiang關guan失shi效xiao模mo式shi先xian被bei觸chu發fa的de情qing況kuang，因yin為wei該gai類lei失shi效xiao模mo式shi的de檢jian測ce已yi經jing在zai前qian麵mian做zuo過guo了le，所suo以yi不bu能neng準zhun確que地di定ding位wei和he剔ti除chu這zhe種zhong帶dai有you缺que陷xian的de元yuan器qi件jian。而er選xuan擇ze方fang案an2就可以非常有效地避免上述問題的發生，使篩選過程更加優質、經濟和高效。

 

2、篩選方案的設計原則

 

定義如下：

 

篩選效率W=剔除次品數/實際次品數

 

篩選損耗率L=好品損壞數/實際好品數

 

篩選淘汰率Q=剔降次品數/進行篩選的產品總數

 

理想的可靠性篩選應使W=1，L=0，這樣才能達到可靠性篩選的目的。Q值大小反映了這些產品在生產過程中存在問題的大小。Q值越大，表示這批產品篩選前的可靠性越差，亦即生產過程中所存在的問題越大，產品的成品率越低。

 

篩(shai)選(xuan)項(xiang)目(mu)選(xuan)擇(ze)越(yue)多(duo)，應(ying)力(li)條(tiao)件(jian)越(yue)嚴(yan)格(ge)，劣(lie)品(pin)淘(tao)汰(tai)得(de)越(yue)徹(che)底(di)，其(qi)篩(shai)選(xuan)效(xiao)率(lv)就(jiu)越(yue)高(gao)，篩(shai)選(xuan)出(chu)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)可(ke)靠(kao)性(xing)水(shui)平(ping)也(ye)越(yue)接(jie)近(jin)於(yu)產(chan)品(pin)的(de)固(gu)有(you)可(ke)靠(kao)性(xing)水(shui)平(ping)。但(dan)是(shi)這(zhe)樣(yang)做(zuo)要(yao)付(fu)出(chu)更(geng)高(gao)的(de)費(fei)用(yong)和(he)更(geng)長(chang)的(de)周(zhou)期(qi)，最(zui)終(zhong)降(jiang)低(di)了(le)篩(shai)選(xuan)效(xiao)率(lv)。

 

yinci，shaixuantiaojianxuanzeguogaohuizaochengbubiyaodelangfei
，shaixuantiaojianguodizeliepintaotaibuchedi，chanpindeshiyongkekaoxingdebudaobaozheng。youcikejian，shaixuanqiangdubugouhuoshaixuantiaojianguoyandouduizhengpichanpindekekaoxingbuli。

 

為(wei)了(le)有(you)效(xiao)而(er)正(zheng)確(que)地(di)進(jin)行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing)篩(shai)選(xuan)
，必(bi)須(xu)合(he)理(li)地(di)確(que)定(ding)篩(shai)選(xuan)項(xiang)目(mu)和(he)篩(shai)選(xuan)應(ying)力(li)。為(wei)此(ci)
，必(bi)須(xu)了(le)解(jie)產(chan)品(pin)的(de)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)。產(chan)品(pin)的(de)類(lei)型(xing)不(bu)同(tong)，生(sheng)產(chan)單(dan)位(wei)不(bu)同(tong)以(yi)及(ji)原(yuan)材(cai)料(liao)及(ji)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)不(bu)同(tong)時(shi)，其(qi)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)就(jiu)不(bu)一(yi)定(ding)相(xiang)同(tong)
，因(yin)而(er)可(ke)靠(kao)性(xing)篩(shai)選(xuan)的(de)條(tiao)件(jian)也(ye)應(ying)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。

 

因此，必須針對各種具體產品進行大量的可靠性試驗和篩選摸底試驗，從而掌握產品失效機理與篩選項目間的關係。

 

元器件篩選方案的製訂要掌握以下原則：

 

1）篩選要能有效地剔除早期失效的產品

，但不應提高正常產品的失效率。

 

2）為提高篩選效率，可進行強應力篩選，但不應使產品產生新的失效模式。

 

3）合理選擇能暴露失效的最佳應力順序。

 

4）對掌握所有產品的失效模式。

 

5）為製訂合理有效的篩選方案，必須了解各有關元器件的特性、材料、封裝及製造技術。

 

此外，在遵循以上五條原則的同時，應結合生產周期，合理製定篩選時間。

 

3、幾種常用的篩選項目

 

1）高溫貯存

 

電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)大(da)多(duo)數(shu)是(shi)由(you)於(yu)其(qi)體(ti)內(nei)和(he)表(biao)麵(mian)的(de)各(ge)種(zhong)物(wu)理(li)化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)所(suo)引(yin)起(qi)
，它(ta)們(men)與(yu)溫(wen)度(du)有(you)密(mi)切(qie)的(de)關(guan)係(xi)。溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)以(yi)後(hou)，化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)速(su)度(du)大(da)大(da)加(jia)快(kuai)

，失(shi)效(xiao)過(guo)程(cheng)也(ye)得(de)到(dao)加(jia)速(su)，使(shi)得(de)有(you)缺(que)陷(xian)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)能(neng)及(ji)時(shi)暴(bao)露(lu)
，予(yu)以(yi)剔(ti)除(chu)。

 

高溫篩選在半導體器件上被廣泛采用，它能有效地剔除具有表麵玷汙、鍵合不良和氧化層缺陷等失效機理的器件。通常器件需要在最高結溫下貯存24~168小時。

 

gaowenshaixuanjiandanyixing，feiyongbuda，zaixuduoyuanqijianshangdoukeyishixing。tongguogaowenzhucunhou
，haikeyishiyuanqijiandecanshuxingnengwendingxialai，jianshaoshiyongzhongdecanshupiaoyi。gezhongyuanqijiandereyingliheshaixuanshijianyaoshidangxuanze
，yimianchanshengxindeshixiaojili。

 

2）功率電老煉

 

篩選時，在熱電應力的共同作用下，能很好地暴露元器件體內和表麵的多種潛在缺陷，它是可靠性篩選的一個重要項目。

 

各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉數小時至168小xiao時shi。有you些xie產chan品pin，如ru集ji成cheng電dian路lu
，不bu能neng隨sui便bian改gai變bian條tiao件jian，但dan可ke以yi采cai用yong高gao溫wen工gong作zuo方fang式shi來lai提ti高gao工gong作zuo結jie溫wen，達da到dao高gao應ying力li狀zhuang態tai。各ge種zhong元yuan器qi件jian的de電dian應ying力li要yao適shi當dang選xuan擇ze
，可ke以yi等deng於yu或huo稍shao高gao於yu額e定ding條tiao件jian，但dan不bu能neng引yin人ren新xin的de失shi效xiao機ji理li。

 

功率老煉需要專門的試驗設備，其費用較高，故篩選時間不宜過長。民用產品通常為數小時，軍用高可靠產品可選擇100或168小時，宇航級元器件可選擇240小時甚至更長的周期。

 

3）溫度循環

 

電dian子zi產chan品pin在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong會hui遇yu到dao不bu同tong的de環huan境jing溫wen度du條tiao件jian
，在zai熱re脹zhang冷leng縮suo的de應ying力li作zuo用yong下xia，熱re匹pi配pei性xing能neng差cha的de元yuan器qi件jian就jiu容rong易yi失shi效xiao。溫wen度du循xun環huan篩shai選xuan利li用yong了le極ji端duan高gao溫wen和he極ji端duan低di溫wen間jian的de熱re脹zhang冷leng縮suo應ying力li
，能neng有you效xiao剔ti除chu存cun在zai熱re性xing能neng缺que陷xian的de產chan品pin。元yuan器qi件jian常chang用yong的de篩shai選xuan條tiao件jian是shi-55℃至+125℃，循環5-10次。

 

4）離心加速度

 

離li心xin加jia速su度du試shi驗yan又you稱cheng恒heng定ding應ying力li加jia速su度du試shi驗yan。這zhe項xiang篩shai選xuan通tong常chang在zai半ban導dao體ti器qi件jian上shang進jin行xing，把ba高gao速su旋xuan轉zhuan產chan生sheng的de離li心xin力li作zuo用yong於yu器qi件jian上shang，可ke以yi剔ti除chu鍵jian合he強qiang度du過guo弱ruo、內引線匹配不良和裝架不良的器件，通常選用離心加速度20000g而且持續試驗一分鍾。

 

5）監控振動和衝擊

 

在對產品進行振動或衝擊試驗的同時進行電性能的監測，常被稱為監控振動或監控衝擊試驗。這項試驗能模擬產品使用過程中的振動、衝擊環境，能有效地剔除瞬時短、斷路等機械結構不良的元器件以及發現整機中的虛焊等故障。在高可靠繼電器
、接插件以及軍用電子設備中，監控振動和衝擊是一項重要的篩選項目。

 

典型振動條件：頻率20-2000Hz，加速度2-20g，掃描1~2周期，在共振點附近要多停留一段時間。典型的衝擊篩選條件是1500-3000g，衝擊3~5次
，這項試驗僅適用於元器件。

 

監控振動和衝擊需要專門的試驗設備

，費用昂貴，在民用電子產品中一般不采用。

 

除以上篩選項目外，常用的還有粗細檢漏、鏡檢、線性判別篩選、精密篩選等。