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元器件環境應力篩選試驗的必要性

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來源: bibil.cn 發布日期(qi): 2019.07.06

    電子元(yuan)器件的(de)(de)(de)固(gu)有(you)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)(xing)取決于(yu)產品(pin)的(de)(de)(de)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)(xing)設(she)計,在產品(pin)的(de)(de)(de)制造過程(cheng)中,由于(yu)人為因素或原材料、工藝條件、設(she)備條件的(de)(de)(de)波動,終(zhong)的(de)(de)(de)成(cheng)品(pin)不可(ke)能全部達到預期的(de)(de)(de)固(gu)有(you)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)(xing)。

     在(zai)(zai)每(mei)一(yi)批成品(pin)中,總有(you)一(yi)部分產品(pin)存在(zai)(zai)一(yi)些(xie)潛在(zai)(zai)的缺(que)陷(xian)和(he)弱點,這些(xie)潛在(zai)(zai)的缺(que)陷(xian)和(he)弱點,在(zai)(zai)一(yi)定的應力(li)條件下表現為(wei)早(zao)期(qi)失(shi)效。具有(you)早(zao)期(qi)失(shi)效的元器(qi)件的平(ping)均壽命比正常產品(pin)要短得(de)多。

    電子設(she)(she)備能(neng)否可(ke)(ke)靠地工作(zuo)的(de)基礎(chu)是電子元器(qi)件(jian)能(neng)否可(ke)(ke)靠地工作(zuo)。如果將(jiang)早期失(shi)效(xiao)的(de)元器(qi)件(jian)裝上整機(ji)、設(she)(she)備,就會使得整機(ji)、設(she)(she)備的(de)早期失(shi)效(xiao)故障率(lv)大幅度增加(jia),其可(ke)(ke)靠性不能(neng)滿足要求,而且(qie)還要付出極(ji)大的(de)代(dai)價(jia)來維修。

元器件環境應力篩選試驗的必要性

    因此,應該在電子元器件裝上整機、設備之前,就要設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行環境應力篩選試驗。根據國內外的篩選工作經驗,通過有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1- 2個數量級,因此不管是軍用產品還是民用產品,篩選都是保證可靠性的重要手段。

    環(huan)境應(ying)力篩(shai)選試驗方案的設計原則

     定義如下: 

    篩(shai)選效率 W=剔除次(ci)(ci)品數(shu)/實際次(ci)(ci)品數(shu) 

     篩選(xuan)損耗率(lv) L=好(hao)品損壞數/實際好(hao)品數 

    篩選淘(tao)汰率Q=剔(ti)降次品數/進行(xing)篩選的產品總數

     理想(xiang)的(de)(de)(de)可(ke)靠(kao)性篩選(xuan)應使W=1,L=0,這樣才能(neng)達(da)到可(ke)靠(kao)性環境(jing)應力篩選(xuan)試驗的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。Q值大(da)小(xiao)反映了這些產品在生產過程中存(cun)在問題的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)。Q值越大(da),表示這批產品篩選(xuan)前的(de)(de)(de)可(ke)靠(kao)性越差,亦即生產過程中所存(cun)在的(de)(de)(de)問題越大(da),產品的(de)(de)(de)成品率低。

    篩選項目選擇(ze)越(yue)多(duo),應力條件越(yue)嚴格,劣(lie)品(pin)(pin)淘汰得(de)越(yue)徹底,其(qi)篩選效(xiao)率就越(yue)高(gao),篩選出的(de)元(yuan)器(qi)件可(ke)靠性水平(ping)也越(yue)接近于產品(pin)(pin)的(de)固有可(ke)靠性水平(ping)。但是要付出較(jiao)高(gao)的(de)費用(yong)、較(jiao)長的(de)周(zhou)期,同時還會(hui)使不存在缺陷、性能良好的(de)產品(pin)(pin)的(de)可(ke)靠性降低。

    故篩選(xuan)條(tiao)件(jian)過高就會造(zao)成(cheng)不必要(yao)的(de)浪費,條(tiao)件(jian)選(xuan)擇過低則劣(lie)品(pin)淘汰(tai)不徹底,產(chan)品(pin)的(de)使用(yong)可靠性得不到保證。由此可見,篩選(xuan)強度(du)不夠或篩選(xuan)條(tiao)件(jian)過嚴都對整(zheng)批產(chan)品(pin)的(de)可靠性不利。

    為了(le)有效而正確地進行(xing)可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)篩(shai)選(xuan)(xuan),必須合理(li)地確定篩(shai)選(xuan)(xuan)項目和篩(shai)選(xuan)(xuan)應(ying)力(li),為此,必須了(le)解產品的失效機理(li)。產品的類型不同,生(sheng)產單位(wei)不同以及(ji)原材料(liao)及(ji)工(gong)藝流程不同時,其失效機理(li)就不一定相同,因而可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)篩(shai)選(xuan)(xuan)的條件也應(ying)有所(suo)不同。

    因此,必須(xu)針對各種具體產(chan)品(pin)進行大量的(de)可靠性試驗和篩選(xuan)摸底試驗,從而掌握(wo)產(chan)品(pin)失效機理與(yu)篩選(xuan)項目(mu)間的(de)關系。

     元(yuan)器件篩選(xuan)方案(an)的(de)制訂要掌握以下(xia)原(yuan)則:

    *篩(shai)選要能有效地剔除早(zao)期失(shi)(shi)效的產(chan)品(pin),但不應使(shi)正常產(chan)品(pin)提高失(shi)(shi)效率;

    *為提(ti)高(gao)篩選效(xiao)率,可(ke)進行強應力(li)篩選,但不應使產(chan)品產(chan)生新(xin)的(de)失(shi)效(xiao)模式;

    *合(he)理(li)選擇能(neng)暴(bao)露失效(xiao)的佳應(ying)力順(shun)序;

    *對被篩選(xuan)對象(xiang)可能的失效模式(shi)應有所(suo)掌(zhang)握;

     *為(wei)制(zhi)(zhi)訂合理(li)有(you)效的環境應力篩選試驗方案(an),必須了解(jie)各有(you)關元器件的特性、材料、封裝及制(zhi)(zhi)造(zao)技術。

    此外,在遵循以(yi)上五條原則的同時(shi),應結合生產周期,合理制定篩選時(shi)間(jian)。
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