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電子元器件的固有可靠性取決于產品的可靠性設計,在產品的制造過程中,由于人為因素或原材料、工藝條件、設備條件的波動,終的成品不可能全部達到預期的固有可靠性。
在每一批成品中,總有一部分產品存在一些潛在的缺陷和弱點,這些潛在的缺陷和弱點,在一定的應力條件下表現為早期失效。具有早期失效的元器件的平均壽命比正常產品要短得多。電子設備能否可靠地工作的基礎是電子元器件能否可靠地工作。如果將早期失效的元器件裝上整機、設備,就會使得整機、設備的早期失效故障率大幅度增加,其可靠性不能滿足要求,而且還要付出極大的代價來維修。
因此,應該在電子元器件裝上整機、設備之前,就要設法把具有早期失效的元器件盡可能地加以排除,為此就要對元器件進行環境應力篩選試驗。根據國內外的篩選工作經驗,通過有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1- 2個數量級,因此不管是軍用產品還是民用產品,篩選都是保證可靠性的重要手段。
環境應力篩選試驗方案的設計原則
定義如下:篩選效率 W=剔除次品數/實際次品數
篩選損耗率 L=好品損壞數/實際好品數篩選淘汰率Q=剔降次品數/進行篩選的產品總數
理想的可靠性篩選應使W=1,L=0,這樣才能達到可靠性環境應力篩選試驗的目的。Q值大小反映了這些產品在生產過程中存在問題的大小。Q值越大,表示這批產品篩選前的可靠性越差,亦即生產過程中所存在的問題越大,產品的成品率低。
篩選項目選擇越多,應力條件越嚴格,劣品淘汰得越徹底,其篩選效率就越高,篩選出的元器件可靠性水平也越接近于產品的固有可靠性水平。但是要付出較高的費用、較長的周期,同時還會使不存在缺陷、性能良好的產品的可靠性降低。
故篩選條件過高就會造成不必要的浪費,條件選擇過低則劣品淘汰不徹底,產品的使用可靠性得不到保證。由此可見,篩選強度不夠或篩選條件過嚴都對整批產品的可靠性不利。
為了有效而正確地進行可靠性篩選,必須合理地確定篩選項目和篩選應力,為此,必須了解產品的失效機理。產品的類型不同,生產單位不同以及原材料及工藝流程不同時,其失效機理就不一定相同,因而可靠性篩選的條件也應有所不同。
因此,必須針對各種具體產品進行大量的可靠性試驗和篩選摸底試驗,從而掌握產品失效機理與篩選項目間的關系。元器件篩選方案的制訂要掌握以下原則:
*篩選要能有效地剔除早期失效的產品,但不應使正常產品提高失效率;*為提高篩選效率,可進行強應力篩選,但不應使產品產生新的失效模式;
*合理選擇能暴露失效的佳應力順序;*對被篩選對象可能的失效模式應有所掌握;
*為制訂合理有效的環境應力篩選試驗方案,必須了解各有關元器件的特性、材料、封裝及制造技術。
此外,在遵循以上五條原則的同時,應結合生產周期,合理制定篩選時間。400電話