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元器件环境应力筛选试验的必要性

作者: salmon范 编辑: 瑞凯仪器 来源: www.riukai.com 发布日期: 2019.07.06

    电子元器件的固有可靠性取决于产品的可靠性设计,在产品的制造过程中,由于人为因素或原材料、工艺条件、设备条件的波动,最终的成品不可能全部达到预期的固有可靠性。

     在每一批成品中,总有一部分产品存在一些潜在的缺陷和弱点,这些潜在的缺陷和弱点,在一定的应力条件下表现为早期失效。具有早期失效的元器件的平均寿命比正常产品要短得多。

    电子设备能否可靠地工作的基础是电子元器件能否可靠地工作。如果将早期失效的元器件装上整机、设备,就会使得整机、设备的早期失效故障率大幅度增加,其可靠性不能满足要求,而且还要付出极大的代价来维修。

元器件环境应力筛选试验的必要性

    因此,应该在电子元器件装上整机、设备之前,就要设法把具有早期失效的元器件尽可能地加以排除,为此就要对元器件进行环境应力筛选试验。根据国内外的筛选工作经验,通过有效的筛选可以使元器件的总使用失效率下降1- 2个数量级,因此不管是军用产品还是民用产品,筛选都是保证可靠性的重要手段。

    环境应力筛选试验方案的设计原则

     定义如下: 

    筛选效率 W=剔除次品数/实际次品数 

     筛选损耗率 L=好品损坏数/实际好品数 

    筛选淘汰率Q=剔降次品数/进行筛选的产品总数

     理想的可靠性筛选应使W=1,L=0,这样才能达到可靠性环境应力筛选试验的目的。Q值大小反映了这些产品在生产过程中存在问题的大小。Q值越大,表示这批产品筛选前的可靠性越差,亦即生产过程中所存在的问题越大,产品的成品率低。

    筛选项目选择越多,应力条件越严格,劣品淘汰得越彻底,其筛选效率就越高,筛选出的元器件可靠性水平也越接近于产品的固有可靠性水平。但是要付出较高的费用、较长的周期,同时还会使不存在缺陷、性能良好的产品的可靠性降低。

    故筛选条件过高就会造成不必要的浪费,条件选择过低则劣品淘汰不彻底,产品的使用可靠性得不到保证。由此可见,筛选强度不够或筛选条件过严都对整批产品的可靠性不利。

    为了有效而正确地进行可靠性筛选,必须合理地确定筛选项目和筛选应力,为此,必须了解产品的失效机理。产品的类型不同,生产单位不同以及原材料及工艺流程不同时,其失效机理就不一定相同,因而可靠性筛选的条件也应有所不同。

    因此,必须针对各种具体产品进行大量的可靠性试验和筛选摸底试验,从而掌握产品失效机理与筛选项目间的关系。

     元器件筛选方案的制订要掌握以下原则:

    *筛选要能有效地剔除早期失效的产品,但不应使正常产品提高失效率;

    *为提高筛选效率,可进行强应力筛选,但不应使产品产生新的失效模式;

    *合理选择能暴露失效的最佳应力顺序;

    *对被筛选对象可能的失效模式应有所掌握;

     *为制订合理有效的环境应力筛选试验方案,必须了解各有关元器件的特性、材料、封装及制造技术。

    此外,在遵循以上五条原则的同时,应结合生产周期,合理制定筛选时间。
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