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(an)2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。

 

shaixuanxiangmuxuanzeyueduo
，yinglitiaojianyueyange
，liepintaotaideyuechedi，qishaixuanxiaolvjiuyuegao，shaixuanchudeyuanqijiankekaoxingshuipingyeyuejiejinyuchanpindeguyoukekaoxingshuiping。danshizheyangzuoyaofuchugenggaodefeiyonghegengchangdezhouqi，zuizhongjiangdileshaixuanxiaolv。

 

因yin此ci，篩shai選xuan條tiao件jian選xuan擇ze過guo高gao會hui造zao成cheng不bu必bi要yao的de浪lang費fei
，篩shai選xuan條tiao件jian過guo低di則ze劣lie品pin淘tao汰tai不bu徹che底di，產chan品pin的de使shi用yong可ke靠kao性xing得de不bu到dao保bao證zheng。由you此ci可ke見jian，篩shai選xuan強qiang度du不bu夠gou或huo篩shai選xuan條tiao件jian過guo嚴yan都dou對dui整zheng批pi產chan品pin的de可ke靠kao性xing不bu利li。

 

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

 

dianziyuanqijiandeshixiaodaduoshushiyouyuqitineihebiaomiandegezhongwulihuaxuebianhuasuoyinqi
，tamenyuwenduyoumiqiedeguanxi。wendushenggaoyihou，huaxuefanyingsududadajiakuai，shixiaoguochengyededaojiasu，shideyouquexiandeyuanqijiannengjishibaolu，yuyitichu。

 

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。

 

高gao溫wen篩shai選xuan簡jian單dan易yi行xing
，費fei用yong不bu大da
，在zai許xu多duo元yuan器qi件jian上shang都dou可ke以yi施shi行xing。通tong過guo高gao溫wen貯zhu存cun後hou
，還hai可ke以yi使shi元yuan器qi件jian的de參can數shu性xing能neng穩wen定ding下xia來lai
，減jian少shao使shi用yong中zhong的de參can數shu漂piao移yi。各ge種zhong元yuan器qi件jian的de熱re應ying力li和he篩shai選xuan時shi間jian要yao適shi當dang選xuan擇ze，以yi免mian產chan生sheng新xin的de失shi效xiao機ji理li。

 

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。