邢藝韜 里宇樞
摘要:隨著時代的發(fā)展,人們對電子產(chǎn)品的需求越來越大,它的功能也越來越豐富,總體的智能程度也越來越高。同時,零部件的品質(zhì)和可靠性得到了極大的改善,為工業(yè)的發(fā)展提供了必要的條件。在此背景下,市場的競爭愈演愈烈,因此,企業(yè)應(yīng)該更加注重自身的品質(zhì)。本文對影響電子元件質(zhì)量的因素進(jìn)行了簡單的分析,并對其進(jìn)行了總結(jié),以期對今后的工作有所幫助。
關(guān)鍵詞:電子產(chǎn)品;智能程度;電子元件
1.電子元器件質(zhì)量分析
1.1電子元器件的需求確認(rèn)
根據(jù)研制任務(wù)和系統(tǒng)可靠性分布的要求,必須了解電子產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)、構(gòu)成體系和功能,進(jìn)而確定其需求原理和集成方案。電子產(chǎn)品的構(gòu)成系統(tǒng)是由其功能類型和集成方案所決定的。根據(jù)電子產(chǎn)品的要求,電子產(chǎn)品的種類很多,例如大規(guī)模集成電路、晶體管集成電路、大型集成電路、中小集成電路、超高速集成電路、微波/毫米波 MIMIC電路、電子顯示系統(tǒng)、智能微系統(tǒng)等。電子產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)也包括:體積、質(zhì)量、成本、適用性、后期維護(hù)和容錯技術(shù)、安全設(shè)計、射頻設(shè)計、EMC設(shè)計、PCB設(shè)計等。在確定了電子設(shè)備的組成系統(tǒng)后,要選擇元件的整合方案,并進(jìn)行論證。
1.2電子元器件選用
電子元件包含二極管,三極管,濾波器,電阻,電容,熔絲,接插件,晶振,磁性元件,頻率元件,電連接器,繼電器,光耦,光電器件,開關(guān)元件,電線電纜,電氣控制機(jī)械設(shè)備,數(shù)字Ic,電源模塊,等等。在多種型號、規(guī)格的情況下,元器件的選擇要依據(jù)功能要求、環(huán)境條件和元器件的可靠性要求和規(guī)定的應(yīng)用等級、質(zhì)量等級來選擇。選擇時要充分考慮到下列幾點:(1)元件的極限,元件的定位要充分考慮到邊界條件,并進(jìn)行應(yīng)力計算和分析。在產(chǎn)品質(zhì)量等級、技術(shù)性能指標(biāo)等方面,采用的零部件必須符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范。(2)在設(shè)計時,應(yīng)選用國內(nèi)的元件,盡量選用通用的、常用的、已用的、技術(shù)成熟的、選用與插腳相匹配的元件。(3)減少元器件規(guī)格、品種和承建單位的數(shù)量。
1.3 電子元器件的設(shè)計質(zhì)量控制
要保證產(chǎn)品的質(zhì)量,必須在產(chǎn)品的設(shè)計過程中實施質(zhì)量管理,從源頭上進(jìn)行質(zhì)量控制。首先,在設(shè)計階段和設(shè)計原型時,要編寫概要和控制計劃,制訂控制標(biāo)準(zhǔn),并提出具體的控制方法;在設(shè)計樣機(jī)的過程中,要完成元器件的測試、篩選、復(fù)驗和裝配一體化的技術(shù)要求,并對元器件的失效分析與驗證、可靠性預(yù)測與分析。同時,要做好樣品選擇的元件和設(shè)備的可靠性應(yīng)用設(shè)計工作,根據(jù)這一階段的元件資料,對大綱和規(guī)格等進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn),并不斷地修改這些方案和性能指標(biāo),做好試驗驗證、動態(tài)管理和統(tǒng)計信息。
2.電子元器件可靠性分析
電氣設(shè)備的可靠性可以分為兩類,既有可靠性,也有內(nèi)在可靠性。利用可靠性和內(nèi)在可靠性是電子元件失效的一個重要因素,從有關(guān)資料來看,在影響元件失效的各種因素中,使用可靠度和內(nèi)在可靠度的比率是非常高的,幾乎占到了半數(shù)。元件的可靠性是影響其可靠性的重要因素。因此,在電氣產(chǎn)品開發(fā)中,要從多個角度改善其可靠性。其特點有二:(1)選擇其自身可靠性高、質(zhì)量保證高的產(chǎn)品。(2)采取減量設(shè)計、熱設(shè)計、二次篩選等必要的檢驗手段,記錄、存檔、跟蹤、分析,建立一個完整的閉環(huán)體系。此閉環(huán)控制系統(tǒng)包括:元器件降額設(shè)計、采購驗收、二次篩選、貯存保管、電氣裝配、破壞性物理分析、失效分析、信息管理等。
3.電子元器件可靠性管理措施
3.1電子元器件的破壞性
目前,電子元件的破壞性測量方法多為軟性分析。所謂的軟性分析,就是將同一批次的產(chǎn)品隨機(jī)抽取,進(jìn)行測試和分析,然后根據(jù)分析的結(jié)果來判定產(chǎn)品的品質(zhì),如果產(chǎn)品的品質(zhì)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相符,那么就可以認(rèn)定產(chǎn)品是合格的,反之,就必須進(jìn)行再加工,確保產(chǎn)品的合格率,從而保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2材料的二次篩選
二次篩選也是電子產(chǎn)品品質(zhì)控制的關(guān)鍵,它能明顯地改善產(chǎn)品的整體合格率,減少再加工,節(jié)省時間。但二次篩選,也要有嚴(yán)整的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并對電子元件進(jìn)行分類,并明確規(guī)定。例如,對于在研究和開發(fā)階段的電子元件,應(yīng)該更嚴(yán)格地進(jìn)行二次篩選,對于普通元件,可以適當(dāng)放寬一些。對某些關(guān)鍵部位、關(guān)鍵部位的元器件,更要嚴(yán)格把關(guān),或者根據(jù)具體情況將二次篩選交給第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
3.3熱設(shè)計和降額設(shè)計
熱設(shè)計、降額設(shè)計歷來是控制系統(tǒng)運行的關(guān)鍵,它能有效地確保系統(tǒng)的運行可靠性。間距設(shè)計的基本思想就是根據(jù)產(chǎn)品的使用情況,決定其不同的層次,然后再根據(jù)不同的因素來選擇不同的元件。熱設(shè)計的理念是將有關(guān)元件的設(shè)計規(guī)范與設(shè)計規(guī)范相結(jié)合,并對工作溫度、熱學(xué)原理等因素進(jìn)行控制。總之,熱工和減量的設(shè)計都會對整個電子元件的質(zhì)量造成很大的影響,從而極大地改善了器件的可靠性,同時也減少了系統(tǒng)的失效率。
3.4失效分析
故障分析是目前電子產(chǎn)品質(zhì)量改善的重要方法。在開發(fā)階段,若能積極地進(jìn)行故障分析,將會大大減少故障的發(fā)生,特別是在系統(tǒng)的測試期間。如果產(chǎn)品有問題,我們應(yīng)該立即通知產(chǎn)品的研發(fā)人員和質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。找到故障的原因和機(jī)制,再進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),如果設(shè)備出現(xiàn)故障,短時間內(nèi)很難處理,就必須請有資質(zhì)的專業(yè)人員來處理。
3.5電子元器件的存儲
在以上的設(shè)計和制造過程中,對產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行管理,同時也要按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來確保產(chǎn)品的使用。另外,要注意室內(nèi)的空氣濕度、靜電防護(hù)、溫度等因素,元器件要分類存放,對腐蝕性較強(qiáng)的元器件要有專門的存放,并定期打掃和檢查,并做好元器件使用的登記管理。
結(jié)束語
目前,各種類型的電子產(chǎn)品層出不窮,但其可靠性還不夠完善,這就成為制約我國微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此,設(shè)計人員應(yīng)該把可靠性管理與設(shè)計工作相結(jié)合,從而有效地提高系統(tǒng)的可靠性。但是電子元件是電子產(chǎn)品的基本部件,它的質(zhì)量會對產(chǎn)品的性能造成很大的影響。因此,必須加強(qiáng)可靠性管理。本文對影響電子元件質(zhì)量的因素進(jìn)行了簡單的分析,并對其進(jìn)行了總結(jié),以期對今后的工作有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]馮俊, 彭麗娟. 關(guān)于電子元器件質(zhì)量和可靠性管理措施分析[J]. 信息系統(tǒng)工程, 2017(6):1.