提高電子產(chǎn)品可靠性的方法

1、提高電子產(chǎn)品可靠性的方法電子產(chǎn)品是由電子元器件、組件、部件按照一定的工藝 要求組合起來的，電子產(chǎn)品的可靠性的基礎是電子元器件的 可靠性，電子元器件的正確選用、合理的結構設計、有效的 防護措施是保證電子產(chǎn)品可靠性最有效的辦法。本節(jié)主要從 上述幾方面介紹提高電子產(chǎn)品可靠性的方法。1. 5. 1正確選用電子元器件1. 選用電子元器件的原則(1)根據(jù)電性能指標和使用條件選用合適的元器件，使用條件不得超過元器件參數(shù)和環(huán)境條件，并留有富余量；(1)盡可能地壓縮元器件的品種和規(guī)格數(shù)量，提高它們的復用率；(3) 除特殊情況外，所有電子元器件都要按不同要求進 行可靠性篩選，然后才能用到電子產(chǎn)品中去；(4) 仔細

2、分析比較同類元器件的差異，擇優(yōu)選用，并注 意積累元器件在使用中的性能與可靠性方面的依據(jù)，作為以 后選用的重要依據(jù)。2. 選用電子元器件的方法對電子元器件進行篩選，就是要從一批元器件中選出可 靠性較高的元器件，淘汰那些有潛在缺陷而導致早期失效的 元器件，這對提高電子產(chǎn)品的可靠性有重要意義?？紤]到技術困難和經(jīng)濟合理性，我們必須精心選擇應力條件和篩選方法，用最經(jīng)濟有效的方法達到規(guī)定的可靠性。（1）按復雜程度可分為： 分布截尾篩選法：篩選掉參數(shù)偏離標稱值過大的產(chǎn)品。 應力強度篩選法：對產(chǎn)品施加各種應力條件后進行測試挑選。 老煉篩選：在規(guī)定的時間內(nèi)對產(chǎn)品施加各種應力條件后進行測試挑選。 線性鑒別篩選：類

3、似于老煉篩選，但要運用數(shù)理統(tǒng)計技術進行判別。 精密篩選：在接近于產(chǎn)品使用條件下進行長期老煉，并多次精確測定參數(shù)變化量，從中進行挑選和預測。在以上五種方法中，前兩種方法簡便易行，但效果差。目前主要用老煉篩選法。（2 ）按照施加應力手段不同，篩選可分為：壽命篩選、 環(huán)境應力篩選、密封性篩選、檢查性篩選等。1. 5. 2電子元器件的降額使用降額使用就是元器件在低于其額定值的應力條件下工作，是提高電子產(chǎn)品可靠性的最有效措施之一。對元器件有影響的應力包括：時間、溫度、濕度、腐蝕、機械應力和電 應力，合理的降額可以大幅度地減少元器件的失效。1.電阻器的降額使用要點元器件實際使用時的參數(shù)與額定值的比值為降額

4、系數(shù)， 用S表示。電阻器的降額系數(shù) S一般取0.10.6 ,環(huán)境溫度 一般低于60C,低于45C最好。當S<0.1時，發(fā)熱量過小， 潮氣不易驅，失效率反而提高?？勺冸娮杵魇时裙潭?阻高12個數(shù)量級，一般少用。2. 電容器的降額使用要點電容器的使用溫度一般應低于 50C，尤其是電解電容器 更不宜在高溫下工作，電解電容器在低于 -45 C使用時應采 用耐寒型。電容器的電壓降額系數(shù) S一般小于0.6，對于電解電容器 S不得小于0.2，金屬化紙介電容器一般取 0.50.8，小型 云母電容器常出現(xiàn)低電平失效， 所以交流運作時 S不得太小， 其承受的電壓不低于 100mV否則應選用其它類型的電

5、容器。3. 半導體器件降額使用要點不同半導體器件的降額系數(shù)S的含義是不同的，如晶體三極管的S為實際功率與25 C時的最大額定功率之比， 晶體 二極管的S為平均正向電流與25 C時的最大額定正向電流之 比，穩(wěn)壓管的S為實際耗散功率與 25C時的最大額定功率之 比，光電器件的S為實際耗散功率與25 C時最大額定功率乘 以與最大允許結溫有關的修正系數(shù)之比。半導體器件的S一般取0.5以下，使用溫度低于 50C,鍺管還要低一點。常運行下去。圖1.7 ( b)為一個待機系統(tǒng)，正常情況下A表1.6是常用元器件的推薦降額使用范圍，設計時可參表1.6常用元器件的推薦降額范圍元器件種類電阻器電容器半導體器件電感器

6、繼電器接插件微 電 機內(nèi)容T$TSv$SvTSSS$范圍<450.10.6<50<0.6<0.5<0.7<1300.60.7白熾燈負 載< 0.15電感性負 載< 0.3同左0.30.8符號說明：T工作溫度（C）； Sp功率降額系數(shù);S電壓降額系數(shù)；S 電流降額系數(shù)。1. 5. 3米用冗余系統(tǒng)（備份系統(tǒng)）從上節(jié)已知，系統(tǒng)中串聯(lián)的元件或子系統(tǒng)越多，其可靠 性就越低；而當采用冗余系統(tǒng)（備份系統(tǒng)）后，系統(tǒng)的可靠 性將會提高。如圖1.7 （a）所示并聯(lián)系統(tǒng)，只有當構成并聯(lián) 關系的A、A、A全部出故障系統(tǒng)才不能運行，否則， 只要A、A、A中有一個可以正常工

7、作，系統(tǒng)都將會正執(zhí)行工作，當Ai出現(xiàn)故障時，轉換開關自動接通，A2接替A開始工作，所以，只有A、A均不正常時，系統(tǒng)才不能運行。 待機系統(tǒng)是由于 A2 一般情況下處等待狀態(tài)而得名，由于該系統(tǒng)增加了一個轉換開關，其可靠性的高低直接影響系統(tǒng)可靠 性，應選用可靠性較高的器件。1. 5. 4 采取有效的環(huán)境防護措施有效的環(huán)境設計可以防止與減少溫度、潮濕、生物危害、 機械振動與沖擊、電磁干擾等對電子設備材料和器件的不良 影響，達到提高電子設備的可靠性的目的。各種環(huán)境設計的 原理與方法將在相關章節(jié)中介紹。1 . 5. 5 進行環(huán)境試驗將電子設備置于模擬的工作環(huán)境或實際使用環(huán)境中、按 照技術指標的要求進行試驗，以考核其性能和可靠性。提前 發(fā)現(xiàn)問題，采取有效的改進措施，消除設計制造中存在的不 可靠因素。環(huán)境試驗可分為以下兩種：1. 單項試驗單項試驗的目的是考核某項指標的穩(wěn)定性。將設備置于人工模擬的工作環(huán)境中，按照技術指標的要求，考核產(chǎn)品抵 抗某項環(huán)境影響因素的能力。如耐溫、耐濕、耐壓、密封、 耐振動、耐沖擊等的穩(wěn)定性試驗。2. 綜合試驗綜合試驗的目的是考核產(chǎn)品在綜合因素作用下所能達 到的性能指標。這種實驗比較接近于實際使用情況，所以通 過綜合試驗，更能考核設備的真實可靠性。1. 5. 6設置故障指示和排除系統(tǒng)為提