彭秋海
广州大运摩托车有限公司
摘要：电子元器件在所有的电子系统或者电子装置中尤为重要，主要原因在于电子元件作为电子系统或者电子装置的主要组成元件，在正常的使用过程中对于系统或装置的性能起到了基础的保障作用，尤其当规模庞大的电子系统和装置在正常运行使得过程中，电子元器件的质量和效率能够为期提供最大的作用。因此在这其中，电子元器件出现问题就会导致电子系统和装置出现故障，甚至发生爆炸和燃烧，这对于安全生产影响极大，所以对于电子元器件的实效模式和周期以及可靠性的研究要结合实际的使用场景和使用现状进行，研究电子元器件的失效周期，使得在实际的使用过程中能够保证元器件的正常。
关键词：电子元器件；失效模式和周期；可靠性
一、电子元器件的失效模式
电子系统或者装置在实际的使用过程中主要的元器件组成占据着重要的位置，其中每一个元器件都有着固定的作用，因此在电子系统中出现某一个元器件失效，将会直接导致电子系统的故障，在这其中，电子元器件的失效形式有多个方面，重要的就是要对元器件的失效模式进行分析和研究，找到其中的失效规律，和失效的主要原因，从而可以更好的对其进行更换和维修。常用的元器件以及失效模式如下：
（一）半导体之类的元器件
半导体作为电子系统中重要的元件，其失效模式主要在于：电路的开路、短路、功能失效、质量劣质以及结构出现问题，这其中，电路的开路主要来自于电焊点的不牢靠，使得焊点脱落，导致电路发生开路，影响元器件的正常使用；而短路的情况主要体现在元器件的焊接点过于靠近，在通电的过程中出现电流交叉，从而发生短路，短路的情况影响及其严重，可能会导致电子系统发生爆炸。
（二）电阻和电容出现的失效
电阻和电容作为电子系统中重要的基本组成元件，在正常的使用过程中能够使得电子系统正常的运转，这其中出现的主要问题在于断路、绝缘的击穿和电解质的泄露等原因，因此，对于电子系统的影响巨大。
（三）电位器以及继电器的失效
电位器的失效主要表现在机械损伤方面，电位器作为主要的动作元件，在使用频率过高的情况下极易发生机械方面的损伤，并且这种损伤是不可避免的，所以严重的情况就会出现电位器失灵；此外继电器的失效主要在于其灵敏度发生变化，其中的弹簧连接以及动、断触点在长时间的闭合、断开过程中由于动作过大极易发生失灵的现象，因此容易造成电子系统或装置的使用不稳定。
二、电子元器件的失效周期
电子元器件出现的问题主要在于其正常的功能出现失效，在失效的过程中和整个的环境当中，可以发现固有的规律，这其中，主要的方式就是要在日常的环境当中发现出现失效的问题和主要的原因，根据原因找出既定的失效规律，并根据试验和主要的测试方式进行总结，从而发现其中存在的问题。电子元器件出现失效的周期主要表现在：
（一）电子元器件的早期失效过程
电子元器件作为电子系统或装置的重要组成部分，其使用的早期阶段成为早期失效期，在此阶段的失效特点主要表现在：1、失效的频率过高，并且可靠性低，主要的原因在于随着使用时间的增加，元器件本身的使用寿命在不断的减少；2、再加上元器件本身的设计出现缺陷和质量出现问题，就发生元器件失效的情况。
（二）元器件的偶然失效过程
元器件在实际使用的过程中，经过早期的失效期之后就会到达偶然的失效过程，这个过程中元器件处在正常的工作期，因此实际的失效情况较之早期的是失效期较为频发，并且发生情况不稳定。这个过程成为电子元器件的主要使用寿命周期，也是电子元器件使用情况最为可靠的一个时期。
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（三）电子元器件的损耗失效过程
电子元器件在正常的使用过程中，会逐渐的经历早期的失效期、偶然失效期，并最终经历损耗过程的失效期，在这个过后中的失效发生情况随着使用时间的增加而上升，这其中主要的原因在于电子元器件的使用寿命接近完结，其中的损耗、老化和使用疲劳等问题逐渐的出现，因此直接导致元器件的失效。
三、电子元器件的可靠性分析
电子元器件的实际使用要经过主要的失效期，因此电子元器件的可靠性在实际的使用过程中就显得尤为重要。可靠性是衡量电子元器件质量好坏的主要标准之一，这其中主要指的是电子元器件能否在规定的条件下和规定的时间内完成既定的功能和工作，所以，电子元器件的可靠性是与规定的使用时间分不开的，规定时间主要靠规定的使用条件和实际的使用环境决定。当元器件处在高负荷以及恶劣的工作环境当中时，电子元器件就容易发生不必要的损耗，进而影响其正常使用的性能，造成可靠性降低的现象，提高电子元器件的使用可靠性主要可以通过以下几点：
（一）按照规定的时间进行电子元器件的储藏
电子元器件的实际使用可靠性主要收到其储藏时间的影响，储藏的时间越长，其可靠性就会越低，因此，不同的元器件要根据实际的储藏时间进行放置，以保证其使用的质量可靠和性能可靠。
（二）把握电子元器件的使用技术指标
电子元器件的使用技术指标主要指的是元器件的技术能力和完成某一项的工作时的主要作用，因此在实际的可靠性研究中，要对元器件的使用技术指标进行确认，借助一定的技术手段进行技术指标的分析和研究，从使用中的失效率中发现问题，并对其进行解决和控制，以保证电子元器件的实际的使用技术指标符合实际的使用环境，从而提高其使用价值。
（三）电子元器件的选用标准
元器件的技术标准应最大程度上满足实际要求，优先选择经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件；优先选用已列入中国军用电子元器件质量认证委员会发布的QPL、QML中的产品，不允许选择淘汰产品和按规定禁用的元器件，型号工程有选用要求的优先选用。
1、应最大限度地压缩元器件品种、规格和承制单位
提高器件的标准化程度，未经设计定型的元器件不能在交付的产品中使用。优先选择有良好的技术服务、有质量保证、供货及时、价格合理的承制单位的元器件，用户对关键元器件承制单位要进行质量认证并符合要求。
2、应优先选择国产元器件
选择产品适用的元器件质量等级，并应满足产品设计的可靠性指标和规定的元器件选择最低质量等级要求，对于关键件可考虑选用较高的质量等级，分配可靠性指标高的产品，应选用质量等级高的元器件。
3、对元器件的使用要实施降额和降温的办法
应采取裕度设计、冗余设计来降低元器件的失效率，提高电子元器件的可靠性，从而提高电子设备的可靠性。在保证电路功能的前提下，应尽量用集成电路来替代分立器件，对于功率过大的元器件，应对其进行散热器的加装，并保证其接触良好，便于散热。
4、加强元器件的检验和老练筛选工作
在开始阶段拒绝不合格元器件的进入，同时还要加强对于元器件的质量监管。同时元器件的制造机构反馈使用中遇到的问题，并组织相关会议，交流元器件使用经验，加强对接触元器件的有关人员的教育，优先选用时间稳定性好、抗电磁干扰性能好、参数散布小的器件。
四、总结
总之，电子元器件出现失效是影响电子系统出现故障的主要原因，因此要通过对电子元器件的分析与失效模式和周期以及可靠性的测试，提高对于电子元器件的使用效率，避免故障的发生。
参考文献：
[1]杜少丹. 电子元器件失效机理研究及失效分析信息管理系统实现[D].华南理工大学,2017.
[2]孙晓君.电子元器件可靠性增长方法和技术[J].黄山学院学报,2018,11(03):51-55.
[3]门赫.电子元器件的失效模式、周期与可靠性[J].镇江高专学报,2018(02):68-70.
论文作者:彭秋海
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/19
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