元器件篩選標準是什么?有哪些篩選項目?
日期:2021-07-29 16:13:00 瀏覽量:3609 標簽: 元器件篩選
元器件使用方的篩選要求一般由型號總體單位確定,元器件二次篩選是對一次篩選的補充,應在一次篩選的項目和應力基礎上,綜合考慮元器件的使用條件和應用環境。由于各單位承擔任務不同,對產品的可靠性要求不同,故沒有一個統一的篩選規范標準。
元器件篩選分類:
按性質分類:
(1)檢查篩選:顯微鏡檢查、紅外線非破壞檢查、X射線非破壞性檢查。
(2)密封性篩選:液浸檢漏、氦質譜檢漏、放射性示蹤檢漏、濕度試驗。
(3)環境應力篩選:振動、沖擊、離心加速度、溫度沖擊、溫度存儲、綜合應力。
(4)壽命篩選:功率老化、反偏老化篩選。
按生產過程分類:
(1)生產線工藝篩選
(2)成品篩選
(3)裝調篩選(即用模擬 整機使用狀態)
按篩選方法分類:
(1)分布截尾篩選:對元器件參數性能的分選;
(2)應力強度篩選:對元器件施加一定強度的應力后進行測量分選;
(3)老煉篩選:在規定時間內對元器件施加各種應力后進行測試篩選;
(4)線性鑒別篩選:類似老煉篩選,但要應用數理統計技術進行判別;
(5)精密篩選:在接近元器件使用條件下進行長期老煉并多次精確地測量參數變化量進行挑選和預測。
元器件常用的篩選項目:
高溫貯存
電子元器件的失效大多數是由于其體內和表面的各種物理化學變化所引起,它們與溫度有密切的關系。溫度升高以后,化學反應速度大大加快,失效過程也得到加速,使得有缺陷的元器件能及時暴露,予以剔除。
高溫篩選在半導體器件上被廣泛采用,它能有效地剔除具有表面玷污、鍵合不良和氧化層缺陷等失效機理的器件。通常器件需要在最高結溫下貯存24~168小時。
高溫篩選簡單易行,費用不大,在許多元器件上都可以施行。通過高溫貯存后,還可以使元器件的參數性能穩定下來,減少使用中的參數漂移。各種元器件的熱應力和篩選時間要適當選擇,以免產生新的失效機理。
功率電老煉
篩選時,在熱電應力的共同作用下,能很好地暴露元器件體內和表面的多種潛在缺陷,它是可靠性篩選的一個重要項目。
各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉數小時至168小時。有些產品,如集成電路,不能隨便改變條件,但可以采用高溫工作方式來提高工作結溫,達到高應力狀態。各種元器件的電應力要適當選擇,可以等于或稍高于額定條件,但不能引人新的失效機理。
功率老煉需要專門的試驗設備,其費用較高,故篩選時間不宜過長。民用產品通常為數小時,軍用高可靠產品可選擇100或168小時,宇航級元器件可選擇240小時甚至更長的周期。
溫度循環
電子產品在使用過程中會遇到不同的環境溫度條件,在熱脹冷縮的應力作用下,熱匹配性能差的元器件就容易失效。溫度循環篩選利用了極端高溫和極端低溫間的熱脹冷縮應力,能有效剔除存在熱性能缺陷的產品。元器件常用的篩選條件是-55℃至+125℃,循環5-10次。
離心加速度
離心加速度試驗又稱恒定應力加速度試驗。這項篩選通常在半導體器件上進行,把高速旋轉產生的離心力作用于器件上,可以剔除鍵合強度過弱、內引線匹配不良和裝架不良的器件,通常選用離心加速度20000g而且持續試驗一分鐘。
監控振動和沖擊
在對產品進行振動或沖擊試驗的同時進行電性能的監測,常被稱為監控振動或監控沖擊試驗。這項試驗能模擬產品使用過程中的振動、沖擊環境,能有效地剔除瞬時短、斷路等機械結構不良的元器件以及發現整機中的虛焊等故障。在高可靠繼電器、接插件以及軍用電子設備中,監控振動和沖擊是一項重要的篩選項目。
典型振動條件:頻率20-2000Hz,加速度2-20g,掃描1~2周期,在共振點附近要多停留一段時間。典型的沖擊篩選條件是1500-3000g,沖擊3~5次,這項試驗僅適用于元器件。
監控振動和沖擊需要專門的試驗設備,費用昂貴,在民用電子產品中一般不采用。除以上篩選項目外,常用的還有粗細檢漏、鏡檢、線性判別篩選、精密篩選等。
常見元器件篩選標準:
GJB548B-2005 微電子器件試驗方法和程序
GJB7243-2011軍用電子元器件篩選技術要求
QJ 10003—2008 進口元器件篩選指南
GJB 33A-1997 半導體分立器件總規范
GJB 63B-2001 有可靠性指標的固體電解質鉭電容器總規范
GJB 65B-1999 有可靠性指標的電磁繼電器總規范
GJB 597A-1996 半導體集成電路總規范
總結:電子元器件測試貫穿產品設計元器件選型、生產階段元器件接收和選用、產品交付階段的產品“二次”篩選。設法在一批元器件中剔除那些由于原材料、設備、工藝、人為等方面潛在的不良因素所造成的有缺陷的,或可能發生早期失效的器件,而挑選出具有一定特性的合格元器件或判定批次產品是否合格接收,提高產品使用可靠性,特別是針對進口元器件,通過“二次篩選”保證產品質量可控,提高裝備整體可靠性。