提高电子元器件使用可靠性的方法论文_田凯

提高电子元器件使用可靠性的方法论文_田凯

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摘要:任何电子设备都是由多个电子元器件组成的。确保电子元器件的可靠性是提升电子设备功能的有效保障。随着科技的进步,电子元器件的类型和数量不断增加,如何提升电子元器件的可靠性检测和筛选,是电子行业不断追寻的目标。本文结合电子元器件的可靠性要求及元件质量等级说明,就如何电子元器件的准确检测和筛选做了分析,以供参考。

关键词:电子元器件;可靠性;检测;

前言:

在进行电路设计的过程中,各个电子元器件经过连接串通,能让电路正常运行,使电子设备可以正常使用。使用可靠性是大多数的电子元器件的工作的核心和基础条件。对于整个电路系统来说,若有一个电子元器件不能正常使用,就会造成整个系统瘫痪。所以,相关设计人员应该要重视电子元器件的使用可靠性,然后通过合理选择和科学设计,提高电子元器件的使用可靠性,只有这样才能保证电路系统功能的正常发挥,才有利于整个系统的稳定。

1 元器件可靠性标准

电器元器件的可靠性,指的是根据国家相关的电子产品标准要求,在规定的时间内,确保所生产的产品的性能和硬件质量符合标准规定。电气元器件的可靠性要从自身固有的质量和使用性能上的可靠两个角度加以把控。从其使用功能可靠性来说,它很容易受到各种因素的干扰。常见的会因电子元器件工作环境差异、工作模式及工作条件等不同而有所影响。研究表明,电器元器件自身的可靠性失败比率中,固有的可靠性和功能可靠性各占一半。所以说,对元器件的可靠性进行控制是非常关键的。在筛选上,先从固有可靠性进行选择,然后再从电子元器件的失效模式进行二次筛选。对容易出现早期失败的元器件进行排除。

2 电子元器件的检测筛选

2.1 元器件筛选的准备工作

电子元器件的筛选工作是非常严谨的,必须做好对各项相关的工作准备。首先对用于元器件性能测试的仪器及设备进行质量检查,所有的筛选用设备和仪器,以及实验室环境都要具备一定的防静电能力。所用的仪器和设备都要进行妥善的接地处理。另外,从事电器元器件筛选的人员,都必须具备一定的专业能力,对电子元器件的测试条件较为熟悉,能够知道不同元器件的性能标准和参数要求。并对各类检测设备和仪器能够进行正确的使用,在元器件测试筛选完成后,能够对所检测的过程和结果进行详细的记录,形成完整的电子元器件检测筛选报告。

2.2 电子元器件的外观检查和筛选

电气元器件进行采购时,需要对其外观进行检查。这是为了避免元器件的早期缺陷,同时避免采购环节的质量损坏。在进行电子元器件的外观检测和筛选上,需要从以下几个标准加以把控:(1)做好电子元器件的出厂名称、生产场地、具体型号规格的检查,检查外观完整性,确保这些条件符合设计要求。(2)电子元器件表面是否存在划痕或者凹陷,对有涂层的电子元器件,确保涂层均匀性,不会出现部分脱落情况。(3)电子元器件的金属电极引线没有褶皱现象,镀层要完好,没有生锈现象。(4)各类电子元器件的型号规格登记清晰,所用的色标及颜色是标准要求的,电子元器件上的字符标注符合正规厂家要求。(5)当电子元器件自身带有部分机械结构时,螺纹要可以进行灵活的转动操作,整体结构平滑不粗糙。(6)用于开关功能的电子元器件,在手感方面要顺滑,能够进行灵活操作,插件接触要良好,轻松适度。

2.3 电子元器件老化程度的筛选

对于电子产品的老化程度检测和筛选来说,可以通过人工形式进行元器件测试条件的创造。具体事实上,通过元器件工作环境的模拟,看元器件的工作状态,这样可以对元器件的早期失效问题进行较为精确的判断,提升元器件的老化筛选可靠性。电子元器件的老化问题,从生产过程来看主要有高温导致的电子元器件功率降低,存储能力降低。以及高低温带来的冲击老化和循环老化。对于高温导致的功率老化问题,需要借助模拟电子元器件工作条件进行通电检测,通过将温度控制在80-100℃,将电子元器件进行数小时的高温老化,然后对老化后的电子元器件进行基本性能参数的检测,看是否满足其将来的工作需要,以此可以对出现早期老化的电子元器件进行筛选和排查。

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2.4 电子元器件性能参数的检测

当电子元器件进行了外观和老化的检测筛选之后,就要对其性能进行指标的检测。这项工作的开展需要非常专业的仪器作为支撑,常用的有万能表。指针式万能表较为耐用,测试更加直观。但是其数据读取准确度稍差,对元器件的参数确定辨别力较低。数字式万能表能够精确直观的进行参数确定,但是维护成本较高。所以,对于电子元器件的性能检测来说,要结合具体的测定要求,进行灵活的检测方式选择。确保电气元器件的各项性能参数能够得到全面的检测和有效的读取。

3 电子元器件的使用可靠性提高策略

3.1合理选择和使用电子元器件

3.1.1封装结构选择

根据使用环境条件合理选择电子元器件的封装结构。如金属封装、陶瓷封装、塑料封装,使用者应根据需要合理选择。

3.1.2质量等级选择

电子元器件在选用时应当详细查阅器件手册,不同的器件名字和表面的字母都代表不同的含义,简要概括为器件的基本内容,并且还标注相关使用条件和质量方面的内容。要对相关器件的质量和命名含义有清楚的认识,认识相关品质标志,选择有一定成熟条件的厂家生产的商品。

3.1.3考虑生产制程

选择时的依据还包括器件的环境适用条件和使用操作步骤等因素,因时制宜、因地制宜地选择合适器件。

3.2 控制电子元器件的工作承载负荷

3.2.1降额设计

通过相关调查,我们发现电子元器件处于满负荷状态下时容易降低使用寿命。所以,为了能正常发挥电子元器件的相应功能,在电子元器件使用过程中,要对器件本身进行降额,减少负荷。在器件选用时要参照器件说明书的相关参数进行合理选择。

3.2.2抗震设计

在选用电子元器件时,还要考虑电子元器件抗震能力。在电子产品的运输等过程中会产生振动,必须采取防止或减少振动环境条件对电子产品影响的各种方法,以保证电子产品在工作中的性能,如将小线圈用胶水固定等。

3.3 特殊电路保护

在相关电路选择问题上,可以运用集成电路来替代传统的分立器件,前提是要保证电路的功能可以正常发挥。在特殊的电路系统中以及电子元器件成本较高的电路之中,要根据具体情况和相关标准做好保护措施,对于容易发热的器件,要做好散热处理,才能不影响使用。

3.4 安装工作

在选择运用哪种安装的方法时,要考虑该方法是否合理有效。例如电路板的安装、器件尺寸大小等,这些因素都是有可能会影响到器件正常使用的,所以要注意避免这些问题,保证设计结构的合理性、安装工作要按正确步骤进行,不要影响器件使用,提高工作效率。

结束语:

在电路设备系统之中,电子元器件作为一项基本内容,它的使用可靠性对于整个系统能否正常工作、能否发挥其功效有很大的影响。所以,投入使用电子元器件时,要清楚了解它的可靠程度,确保其符合相关设备或者系统使用的标准要求,以保证电路系统的稳定性。

参考文献:

[1]黄苏萍.电子元器件可靠性与检测筛选[J].中国新技术新产品,2010(4):143.

[2]吕俊霞,宣峰.电子元器件的可靠性分析[J].洁净与空调技术,2011(1):32-34.

论文作者:田凯

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/3/26

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