引言(yan)

    元(yuan)(yuan)器(qi)件是電子設備和系(xi)統的基本單(dan)元(yuan)(yuan)，為提高系(xi)統的可(ke)靠性，必須保證元(yuan)(yuan)器(qi)件的可(ke)靠性，元(yuan)(yuan)器(qi)件失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)隨時間變(bian)化的過程可(ke)以(yi)用“浴盤(pan)曲(qu)(qu)線”（圖1）描述，早期(qi)的失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)隨時間的增加而迅速下降，使(shi)用壽命期(qi)內失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)基本不(bu)變(bian)，老煉篩選(xuan)(xuan)過程就是通過對元(yuan)(yuan)器(qi)件進行(xing)100%的非破壞性篩選(xuan)(xuan)試驗，剔除具有潛在(zai)缺陷的早期(qi)失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)產品(pin)，使(shi)其盡快度過浴盆曲(qu)(qu)線的早期(qi)失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)階段，將失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)降低到可(ke)接(jie)受水(shui)平(ping)，同時剔除失(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)的元(yuan)(yuan)器(qi)件。

    程(cheng)實踐證(zheng)明，老煉篩選(xuan)是軍(jun)用電子設備使用可(ke)靠性(xing)保(bao)證(zheng)的(de)重要環節(jie)。采取積極主動的(de)工藝(yi)手段，對元器(qi)件施加適當應(ying)力，使其潛在的(de)缺陷激(ji)發，提前暴露隱(yin)患，能(neng)夠達到提高產品質量的(de)目的(de)。
    1、元(yuan)器件失效模式
    元器件制(zhi)造(zao)工(gong)序繁多，難免會(hui)因為(wei)工(gong)藝缺陷或誤差(cha)而(er)引起失(shi)效(xiao)(xiao)。為(wei)了取得良(liang)好的(de)(de)篩(shai)選(xuan)效(xiao)(xiao)果，必須了解電子元器件的(de)(de)失(shi)效(xiao)(xiao)模式和(he)機理，以便選(xuan)用(yong)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)篩(shai)選(xuan)方法，制(zhi)定(ding)準確(que)的(de)(de)篩(shai)選(xuan)條件和(he)失(shi)效(xiao)(xiao)判據。
    元器(qi)件(jian)(jian)失(shi)效(xiao)模式主要(yao)(yao)有(you)封(feng)裝失(shi)效(xiao)和電(dian)性能失(shi)效(xiao)。封(feng)裝失(shi)效(xiao)主要(yao)(yao)依靠環境(jing)(jing)應力(li)篩選來檢(jian)(jian)測(ce)。在正常情況下是通(tong)過在檢(jian)(jian)測(ce)時(shi)施加一段時(shi)間的環境(jing)(jing)應力(li)后，對外觀(guan)(guan)進(jin)行(xing)檢(jian)(jian)查(cha)（主要(yao)(yao)是境(jing)(jing)檢(jian)(jian)，根據元器(qi)件(jian)(jian)的質量(liang)要(yao)(yao)求，采用放大10倍元器(qi)件(jian)(jian)外觀(guan)(guan)進(jin)行(xing)檢(jian)(jian)測(ce)，也(ye)可以根據需要(yao)(yao)進(jin)行(xing)紅外、X射(she)線檢(jian)(jian)查(cha)、氣(qi)密(mi)性篩選），當有(you)特(te)殊需求時(shi)，可以增(zeng)加一些(xie)DPA （破(po)壞性物理(li)分析）測(ce)試，這(zhe)些(xie)篩選項目對電(dian)性能失(shi)效(xiao)不會(hui)產生(sheng)觸發效(xiao)果。
    電(dian)(dian)性(xing)(xing)能(neng)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)可以(yi)分為(wei)(wei)連(lian)(lian)接性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)、功(gong)能(neng)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)參(can)數失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)。連(lian)(lian)結(jie)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)指開路(lu)、短路(lu)以(yi)及電(dian)(dian)阻值大(da)小的(de)(de)(de)變化，這(zhe)類失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)在(zai)元器件失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)中占較大(da)的(de)(de)(de)比例。在(zai)元器件篩選(xuan)測(ce)試過程中，由于電(dian)(dian)應力所引起的(de)(de)(de)大(da)多為(wei)(wei)連(lian)(lian)結(jie)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)。當連(lian)(lian)結(jie)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)模式被(bei)特(te)定的(de)(de)(de)篩選(xuan)條件觸發(fa)時，往往出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象為(wei)(wei)元器件封(feng)裝涂覆發(fa)生銹蝕、外殼斷裂、引線(xian)熔斷、脫(tuo)落(luo)或者與其(qi)它引線(xian)短路(lu)。但有時并(bing)不全表(biao)現(xian)(xian)為(wei)(wei)連(lian)(lian)結(jie)性(xing)(xing)故障，而表(biao)現(xian)(xian)為(wei)(wei)鍵和(he)(he)(he)強(qiang)度不夠、金屬(shu)疲勞等(deng)，這(zhe)樣的(de)(de)(de)連(lian)(lian)結(jie)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)可以(yi)引發(fa)功(gong)能(neng)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)參(can)數失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)，需要通過功(gong)能(neng)性(xing)(xing)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)參(can)數檢測(ce)才能(neng)發(fa)現(xian)(xian)。電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)性(xing)(xing)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)和(he)(he)(he)電(dian)(dian)參(can)數失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)被(bei)特(te)定的(de)(de)(de)篩選(xuan)條件觸發(fa)時，出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象為(wei)(wei)某(mou)些特(te)定的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)失(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)、電(dian)(dian)參(can)數超(chao)差(cha)等(deng)。
    2、元器(qi)件老(lao)煉篩選(xuan)方法
    針(zhen)對元器件(jian)失效(xiao)模式(shi)，常規(gui)篩選方法一(yi)般包括(kuo):
    1）檢(jian)查篩(shai)選
    目檢篩(shai)選(xuan)和(he)鏡(jing)檢篩(shai)選(xuan):這種方(fang)法(fa)簡單而(er)高效，對檢查器件表面的各類缺陷，觀察內部引線鍵合(he)、芯片(pian)焊接、封裝缺陷等都十分有(you)效。鏡(jing)檢主要有(you)光(guang)學(xue)顯微鏡(jing)、掃描聲學(xue)顯微鏡(jing)和(he)掃描電子顯微鏡(jing)，其他還有(you)X射線和(he)紅(hong)外顯微鏡(jing)等篩(shai)選(xuan)技術。
    2）功率老化篩選(xuan)
    功率老化通過(guo)對器件施(shi)加過(guo)電應力，促使早期失效(xiao)器件存在(zai)的潛在(zai)缺陷盡快暴露而被剔(ti)除，它能有效(xiao)地剔(ti)除器件生(sheng)產過(guo)程(cheng)中產生(sheng)的工(gong)藝缺陷，金屬(shu)化膜過(guo)薄及劃傷(shang)等。它可以分為直流偏壓和(he)脈沖功率老化。
    3）密封性篩選
    密(mi)封(feng)篩選(xuan)(xuan)是檢查(cha)器件(jian)內部是否有封(feng)裝(zhuang)時殘(can)留的氣氛或由于(yu)密(mi)封(feng)性不良而滲透(tou)的水(shui)汽，它可以(yi)分為氣泡篩選(xuan)(xuan)、浸液檢漏篩選(xuan)(xuan)、氦質譜儀檢漏篩選(xuan)(xuan)和放射性篩選(xuan)(xuan)等。
    4）環境應(ying)力篩選
    環境應力篩選是通過對產品施加合理的環境應力，將其內部的潛在缺陷加速變成故障，并通過檢驗發現和排除的過程。對于電子產品，通常選用恒定高溫、溫度沖擊、溫度循環、隨機振動、掃頻振動、沖擊，還有高低溫循加振動等作為典型的環境篩選應力。特殊的環境應力篩選還包括鹽霧篩選、低氣壓篩選、霉菌篩選和光輻射篩選等。不同的環境篩選應力的篩選效果是不同的，環境篩選有效性示意圖川，如圖2所示。此外，在常規應力篩選的基礎上，國內外又發展了HAST技術（如東莞市瑞凱環境檢測儀器有限公司就是HAST試驗箱生產廠家，可定制HAST試驗箱的規格要求）。
    3、元器件老煉(lian)篩選方法的實現

    1）外觀檢查:用(yong)10倍放大鏡檢查外形、引線及材料有(you)無(wu)缺陷。

    2）溫度循環:在高低溫循環試驗箱內使元器件交替暴露在規定的極限高溫和極限低溫下，連續承受規定條件和規定次數的循環，由冷到熱或由熱到冷的總轉移時間不超過1 min，保持時間不小于10 min。
    3）高(gao)溫貯存:在非工(gong)作狀態下，按照國家標準(zhun)規定(ding)(ding)的壽(shou)命試(shi)驗要求，使元器件放置高(gao)低溫試(shi)驗箱(xiang)在規定(ding)(ding)的環(huan)境條件下（通常是溫度）存儲規定(ding)(ding)的時間。
    4）電(dian)功(gong)率(lv)(lv)老(lao)煉:被篩(shai)選(xuan)的(de)器件(jian)一般加額定功(gong)率(lv)(lv)，溫度基本(ben)恒(heng)定，老(lao)煉功(gong)率(lv)(lv)按(an)元(yuan)器件(jian)各自規定的(de)條件(jian)選(xuan)取（見GJB128A方(fang)法1038-1042、GJB548A方(fang)法1015A）。
    5）密封性試驗:針對有(you)空腔的(de)元器件，先細檢漏(lou)，后粗檢漏(lou)，內腔體(ti)積大于(yu)1 cm3 僅(jin)要求做粗檢漏(lou)。
    6）電參數測(ce)試(shi)（包括耐(nai)壓或漏電流(liu)等測(ce)試(shi)），按產品技術規(gui)范合同(tong)規(gui)定(ding)進(jin)行。
    7）功能性測試:按產品技術規范合同規定進行。
    4、結束語(yu)
    元器(qi)件(jian)級的篩(shai)選(xuan)(xuan)在我國已(yi)進行了30多(duo)年(nian)，目前(qian)，仍按(an)有關篩(shai)選(xuan)(xuan)標(biao)準及型號(hao)產(chan)品(pin)專用規范進行元器(qi)件(jian)篩(shai)選(xuan)(xuan)。長期工程實踐表(biao)明(ming)，元器(qi)件(jian)老煉篩(shai)選(xuan)(xuan)具有限度(du)節(jie)約費用的潛(qian)力，也是保證整機可靠性的基礎。