蘇勝僖

（深圳市保車士科技有限公司，廣東 深圳 518000）

引言

電子元器件可靠性是指在全壽命周期內(nèi)，在規(guī)定的時間和條件下完成規(guī)定功能的能力，是器件固有的一種屬性。電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基本單元，是整個電子產(chǎn)品質(zhì)量的基石。沒有質(zhì)量可靠的元器件就不可能有質(zhì)量可靠的電子產(chǎn)品。所以，在這一背景下，針對電子元器件的失效機理進行研究，并為后續(xù)相關(guān)電子元器件的運行、維護指明方向，就成為了未來電子元器件應(yīng)用過程中迫在眉睫需要解決的問題之一。

一、電子元器件失效機理

（一）交付產(chǎn)品因元器件引起的可靠性質(zhì)量問題

從某機載雷達產(chǎn)品交付部隊后返修結(jié)果看，四批次產(chǎn)品，部隊使用中出現(xiàn)6 個故障，由于元器件質(zhì)量問題引起的有4 個。通過更換失效元器件后排除雷達故障，對失效元器件進一步失效分析，找出失效機理，屬于電源模塊設(shè)計問題，改進線路結(jié)構(gòu)并驗證后，對同批次產(chǎn)品的某電源模塊全部更換，問題得以徹底解決[1]。

（二）電子元器件失效原因與模式

電子元器件是組成電子產(chǎn)品的最小單元，把好元器件質(zhì)量關(guān)，從源頭上進行質(zhì)量控制和篩檢，才能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。但是受元器件的自身缺陷或使用過程中的應(yīng)力影響，容易出現(xiàn)開路、短路、性能下降等失效表現(xiàn)，依據(jù)其在系統(tǒng)中的地位和作用，對電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性造成不同程度的影響。

（三）失效機理

1.元器件固有可靠性和使用可靠性受使用條件和工作環(huán)境的影響，造成元器件失效。2.“二次篩選”項目過多、過應(yīng)力，造成元器件可靠性降低。或者項目過少、欠應(yīng)力，使有缺陷元器件缺陷未能暴露出來。3.過分相信進口元器件好，技術(shù)工藝先進，不加甄別應(yīng)用，結(jié)果把中低檔甚至假冒偽劣元器件當做“軍標”級來應(yīng)用。4.對故障產(chǎn)品急于修復(fù)，一發(fā)現(xiàn)是某元器件失效造成的，用新的元器件更換后產(chǎn)品功能正常，問題解決，而不作進一步失效分析，質(zhì)量隱患未能真正排除。5.生產(chǎn)過程如在裝配中的虛焊、緊固不到位，造成元器件失效[2]。

二、電子元器件的失效機理探究

（一）電阻器失效

縱觀以往的電子元器件設(shè)備失效機理研究來看，因為電阻元件造成的電子元器件失效問題是實際電子元器件運行過程中比較常見的失效機理之一，這一問題占據(jù)了全部電子元器件失效成因的百分20 以上，電子元器件中設(shè)計的電阻結(jié)構(gòu)、工藝特征等很多因素的存在都會在一定程度上引發(fā)這一元器件在后續(xù)運行過程中出現(xiàn)電阻失效的問題。比如，就這一環(huán)節(jié)而言，比較常見的電阻器失效問題大都有兩中，一種為致命類型的失效問題，另一種則為參數(shù)漂移類型的失效問題，其中以致命類型的失效問題最為常見，實際電子元器件運行過程中的線路短路、硬件損傷、觸點損傷等都會引發(fā)這一致命失效問題的出現(xiàn)；近幾年，隨著電子元器件測定工作的深入，部分因為電阻數(shù)值漂移而引發(fā)的失效問題也逐漸的受到人們關(guān)注，實際電子元器件運行過程中大概有近15%的電阻器失效問題是因為這一因素造成的。需要注意的是，就這一電子元器件失效機理中還可以根據(jù)是否出現(xiàn)燒線問題劃分為燒線和非燒線兩種，需要技術(shù)人員結(jié)合實際的情況予以判定，繼而開展后續(xù)針對性的處理。

（二）電容的失效

首先，當電子元器件運行的過程中元器件出現(xiàn)材質(zhì)老化、設(shè)備缺陷、污損等問題時就很容易導致電子元器件在實際的運行過程中擊穿電容，從而引發(fā)電子元器件運行的失效；其次，就電子元器件開路問題而言，造成這一問題的原因大都由于開路引出線與元器件電極接觸點之間出現(xiàn)腐蝕問題而導致的；第三，對于元器件設(shè)備參數(shù)突然改革而引發(fā)的電容失效問題來說，筆者認為出現(xiàn)這一故障問題的電子元器件大都長時間的處于潮濕的工作環(huán)境中，長時間的這一環(huán)境會是電子元器件中存在的金屬離子隨著電子元器件的運作發(fā)生轉(zhuǎn)移，造成參與應(yīng)力的同時迫使元器件的電容參數(shù)發(fā)生退化，引發(fā)后續(xù)電容失效的問題，造成電子元器件運行的失效故障問題。針對電子元器件失效問題中電容因素而引發(fā)的故障問題來說是實際測試過程中比較容易發(fā)現(xiàn)的故障類型之一，但是，由于電子元器件在運行的過程中往往會呈現(xiàn)出多元件并聯(lián)的狀態(tài)，導致對這一故障具體位置確定的難度比較大，所以，在針對這一問題的檢測故障中，測試人員可以通過替換相同型號、容量電容的方式進行檢測，以此實現(xiàn)對電子元器件失效問題的檢驗，為后續(xù)維修指明方向[3]。

（三）電感和變壓器的失效

縱觀以往電子元器件組成中存在很多電感、變壓裝置，這些裝置一旦出現(xiàn)故障也會在一定程度上引發(fā)電子元器件出現(xiàn)失效的問題，所以，在實際的電子元器件失效問題檢驗環(huán)節(jié)，技術(shù)人員首先可以通過對電子元器件的電流、電阻進行檢驗的方式對元器件實際的電阻數(shù)值進行測量，從而確定元器件的最小標準數(shù)據(jù)同時將實驗數(shù)據(jù)與正常電子元器件運行的標準數(shù)據(jù)進行綜合性的對比，通過對比其兩者標準數(shù)據(jù)之間的參數(shù)差值來判斷電子元器件出現(xiàn)問題的部門，以此實現(xiàn)預(yù)期的電子元器件失效問題測試效果，為提升后續(xù)電子元器件的可靠性奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語

電子元器件的質(zhì)量和可靠性，是產(chǎn)品應(yīng)用可靠性的關(guān)鍵。為保證產(chǎn)品可靠性，應(yīng)從元器件可靠性的選型和二次篩選兩方面抓好，選用有質(zhì)量保證、實踐檢驗得出固有可靠性高的元器件。