电子元器件的失效机理和常见故障分析论文_田凯

电子元器件的失效机理和常见故障分析论文_田凯

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摘要:电子元器件在当前表现出了越来越高的应用要求,如果出现失效问题,必然会引发较为严重的威胁,导致正常应用功效受损,需要切实围绕着电子元器件的失效原因进行详细排查,明确具体问题,提升修复效率。下面就重点围绕着电子元器件失效表现及其常用分析手段进行了分析论述。

关键词:电子元器件;失效;分析技术

前 言:较之其他领域相比,电子元器件生产事业所存在风险性是固有的,因此相关企业更应将当前的工作重点放在对生产期间质量的管控上,将其每个生产环节上升到一个有序化及规范化的高度上去,以有效规避因实际生产期间的的质量问题,对企业造成严重的经济损失。

1 进行电子元器件质量控制的几个关键技术

1.1 刻槽技术

刻槽在电子元器件的电阻流程中属于首道工序,直接影响到电子元器件的固有质量可靠性。在进行刻槽技术的控制上,需要从以下几点加以把控:首先要做好对电子元器件所用电阻材料的严格质量选择。对槽的各项尺寸控制要按照国家的相关标准要求。并做好尺寸确定之后的验证工作,避免产品的外观不合格导致的元器件失效。对刻槽所用到的各类设备要进行定期的检查,确保刻槽工作不会受到外部因素的影响。从事刻槽工作的人员必须经过专业的训练,能够本着严谨认真的态度进行刻槽工作的实施。

1.2 点焊技术

元器件的点焊以双面点焊和单面点焊为主。双面点焊较为常用,它是通过电子产品的两端电极向焊接处进行通电。单面点焊以大面积或大直径的焊点接触来降低电流密度。在进行元器件的大批量生产时,单面点焊的应用较为广泛。电焊工作中要确保同一批次的不同引线质量相同性。在电焊技术控制中,还要注重对焊点强度、拉力以及外观等的详细检查。要对半成品的合格率进行详细的记录。

2 电子元器件常见失效表现

电子元器件在当前比较常用,其一般是指电子元件以及仪器设备的组成单元,由多个零件构成,比如常见的二极管、电阻、电位器、连接器、电容器、电子显示器件、开关以及传感器等,这些电子元器件在多个行业以及设备中发挥着至关重要的作用。随着各类电子元器件的长期应用,其很容易表现出较为严重的损伤问题,致使电子元器件失效,其中比较常见的失效模式有以下几类:电子元器件表面裂纹问题、磨损问题、变形问题、腐蚀问题、熔融现象、蒸发现象、断裂问题以及破损问题等。这些电子元器件失效问题的影响因素同样也表现在多个方面,比如电子元器件周围存在的大量腐蚀性因素,可能随着电子元器件的长期应用形成明显腐蚀威胁;电子元器件所处位置因为周围应力的变化,同样也容易表现为裂纹或者是断裂损坏问题;因为电子元器件的长期机械动作,还会出现较为明显的磨损或者是疲劳表现,致使其无法发挥原有作用价值;对于一些过电电子元器件的应用,其同样也容易形成明显发热现象,而热量无法有效散失的话,就容易致使电子元器件出现熔融,甚至是蒸发问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言,不同类型的电子元器件的失效都有规律可循,比如电阻器的失效一般表现为断路故障、接触损坏、绝缘体击穿以及机械损伤等;电容器常见的失效问题则为击穿、退化、机械损伤以及开路问题等;继电器常见失效问题则表现为接触不良、灵敏度退化、弹簧片断裂、触点粘结或者是线圈短路、断线等;开关最为常见的失效表现为接触不良、弹簧断裂以及绝缘不当、跳步不清晰等。

3 电子元器件失效分析常用技术

针对电子元器件失效问题进行详细分析,明确其具体问题类型,进而才能够确定合理的解决办法,一些稍大电子元器件存在的失效缺陷可以直接肉眼发现,比如断裂、蒸发、熔融以及裂纹等。但是对于一些小型电子元器件,很难直接肉眼发现失效故障问题,需要借助于专业仪器和技术手段予以处理,其中比较常用的失效分析技术如下:(1)光学显微镜分析。对于电子元器件进行失效分析可以借助于光学显微镜,其可以实现电子元器件的放大处理,从10倍到1000多倍,都可以进行随意设置,如此也就能够更好明确电子元器件可能存在的损伤问题。在光学显微镜的应用中,还可以借助于明场、暗场以及微分干涉相衬等不同手段实现不同观察模式的设定,更好判断失效故障。(2)红外显微镜分析。在电子元器件失效分析中,红外显微镜的应用同样比较常见,其能够避免对于电子元器件进行切割处理,可以直接观察到电子元器件内部芯片的具体状况,进而也就能够更便捷发现电子元器件的故障问题,精确度相对比较高,能够对于微小面积实现理想分析,还兼具测温功能,应用价值较为突出。(3)X射线谱仪分析。在电子元器件失效分析中,X射线谱仪的应用同样也可以发挥出理想作用,其能够较好借助于X射线进行电子元器件的化学成分分析,根据不同分析需求可以利用X射线波长衍射谱仪或者是X射线能量色散谱仪进行处理,更好明确电子元器件中各个部位的特征和表现,进而判断电子元器件失效原因。(4)声学显微镜分析。对于电子元器件进行失效分析还可以借助于声学显微镜,其主要就是利用超声波来检测电子元器件中相关部件的完整性,尤其是对于金属、塑料、陶瓷等均质材料具备理想检测分析效果,如此也就能够不通过破坏手段了解电子元器件的缺陷问题。相对于光学显微镜以及X射线透射等手段,声学显微镜的应用可以实现高衬度观察。(5)俄歇电子能谱分析。在电子元器件失效分析中,采用俄歇电子能谱同样也可以实现多个方面的分析判断,其能够对于原子序数大于等于3的元素进行详细分析,如此也就能够更好判断电子元器件的具体表现,尤其是对于半导体能够形成有效分析。该方法的应用主要就是采用电子束轰击电子元器件,促使其形成俄歇电子,进而也就能够根据俄歇电子分析判断其失效问题。

结束语

综上所述,对于电子元器件失效问题进行重点关注是确保电子元器件能够发挥出最佳作用的重要条件,应该借助于多类仪器设备进行全方位分析,了解电子元器件的受损部位和具体程度,进而为修复处理提供参考借鉴。

参考文献:

[1]洪云飞.分析精密电子产品中电子元器件的质量控制[J].科技风,2018(01):59.

[2]苏红艳.关于军工产品电子元器件质量控制的分析与探讨[J].科技创新与应用,2015(25):142.

[3]刘宏.大工业电子元器件应用过程中的质量控制与失效分析[J].电子质量,2005(11):35-37.

论文作者:田凯

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/28

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