肖瑞權
摘 要:隨著經濟的發展,時代的進步,電子產品在生產和生活領域獲得了更加廣泛的應用。電子產品的重要組成部分之一,就是電子元器件,其產品質量在很大程度上影響了電子產品的使用壽命和使用性能。因此,必須對電子元器件的質量引起足夠的重視,以提高電子產品的合格率。做好電子元器件的質量控制工作,具有非常重要的意義,必須做好二次篩選工作。不合格的產品將直接影響到生產企業和用戶的利益,為有效剔除不合格的產品,應充分運用好電子元器件的質量控制方法。文章對此進行了深入細致的分析和探討,希望可以為相關人士提供一定的參考和借鑒。
關鍵詞:元器件;二次篩選;質量控制
中圖分類號:TM 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2018)20-0137-02
Abstract: With the development of economy and the progress of the times, electronic products have been widely used in the field of production and life. One of the important components of electronic products is the electronic component. To a great extent, the quality of electronic products affects the service life and performance of electronic products. Therefore, enough attention must be paid to the quality of electronic components in order to improve the qualified rate of electronic products. It is very important to conduct the quality control of electronic components well, so it is necessary to do a good job of secondary screening. Unqualified products will directly affect the interests of production enterprises and users. In order to effectively eliminate unqualified products, we should make full use of the quality control methods of electronic components. This paper has carried on the thorough detailed analysis and the discussion, to provide the certain reference for relevant work.
Keywords: components; secondary screening; quality control
1 元器件篩選概述
篩選試驗是一種非破壞性試驗,是針對產品進行的全數檢驗,它的目的就是將早期失效的產品剔除,或者選擇具有一定的特性的產品。篩選試驗的原理就是對元器件施加一定的環境應力,將產品的潛在的制造缺陷和設計缺陷激發出來,這一過程是按照一定的程序進行的,進而及時發現并提出早期失效產品,將產品的失效率降到最低。元器件的篩選需要遵循一定的規范,通常根據供需雙方簽訂的合同,或者以軍用電子元器件規范作為標準。
元器件篩選可以分為兩個階段,即一次篩選和二次篩選。一次篩選是指出廠篩選,這是在元器件制造好后進行的。而一些特殊的單位對于元器件的可靠性有著更高的要求,如一些整機生產單位和科研單位,這時為了滿足使用需要,就會進行元器件的二次篩選,以提高產品的可靠性和合格性。二次篩選必須按照一定的標準和流程進行。在試驗的方法和試驗的目的上,一次篩選和二次篩選并沒有太大的差異。需要注意的是,二次篩選是建立在一次篩選的基礎上的。元器件的固有可靠性并不是通過篩選得來的,而是由產品的設計質量和制造質量決定的,采用二次篩選的方法僅能將元器件的使用可靠性提升。元器件的篩選是一項復雜的工作,要綜合考慮設備和整機的可靠性要求,以及質量要求。
2 二次篩選的應用范圍
二次篩選具有很廣泛的應用,并且在電子元器件的質量控制中發揮了很大的作用。通常情況下,元器件生產方在生產完成后,即會進行性能篩選,然而有些時候并沒有進行篩選,為了保證元器件的性能,就需要進行二次篩選。還有一種情況,就是使用方對元器件的質量要求較高,這時有必要進行二次篩選,以保證質量。此外,如果對一次篩選的結果存在質疑,可以實施二次篩選。由元器件廠、整理研制方或生產方負責二次篩選。在一次篩選的基礎上,通過性能檢測試驗篩選出合格器件,這時所采用的標準就相對較為嚴格。
3 二次篩選的方法及試驗應力的確定
3.1 二次篩選的方法
二次篩選工作在元器件正式投入使用前進行,以確保元器件的使用效率。生產好的電子元器件,可能存在早期失效的質量問題,然而通過二次篩選,就可以將這些有問題的元器件及時剔除,可以在很大程度上提高元器件的合格率。目前,二次篩選可以選用的方法較多,不同的篩選方法會對篩選結果造成很大的影響,因此正確合理地選擇二次篩選的方法十分重要,必須根據試驗項目確定篩選方法,從而保證篩選的順利進行,提高篩選的準確性。篩選試驗主要分為兩大類,一種是針對抗煙霧、抗輻射等進行的篩選,即特殊環境篩選,一種則是常規篩選。而常規篩選主要包括檢查篩選、密封性篩選、環境應力篩選和壽命篩選、電測試篩選五種。篩選方法不同,其側重點和優缺點也有較大差異。如檢測電子元器件是否存在熱缺陷,采用紅外線篩選法就比較適用。一些元器件存在質量缺陷,如封裝、鍵合、內部芯片等的缺陷,還有一些元器件的管殼存在外來物,利用X射線就能夠很好地識別。對于封裝對位,以及鏤空、裂紋等質量缺陷,適宜采用密封性篩選,用于檢測密封缺陷和元器件管殼。需要注意的是,篩選方法除了具有不同的針對性,篩選要求規范也存在很大的不同。因此,應根據篩選試驗的具體情況,選擇適宜的方法,制定合理的篩選流程。
3.2 試驗應力的確定原則
篩選的目的是篩選出質量可靠的產品,如果因為試驗而對產品造成破壞,就會失去篩選的目的。因此,篩選必須是非破壞性的,否則會影響到產品的可靠性和質量。同時,試驗應力也不能偏低,否則無法達到篩選的目的。通常,應根據相應的標準,來確定篩選的應力條件和篩選項目。根據不同器件的失效機理和掌握的信息,確定篩選應力,從而激發電子元器件的早期失效,使器件潛在的缺陷和隱患及時暴露出來。如果篩選試驗使電子元器件失效,就失去了篩選的意義,造成經濟損失,因此篩選的另一原則,是不能使正常元器件失效。同時,殘余應力的存在也是必須考慮的問題,否則會對器件的使用壽命造成很大影響。應力篩選持續時間也應遵循一定的原則,即充分暴露早期失效。除此之外,還有一些問題在進行電氣元器件二次篩選時也必須引起重視。一些元器件處于型號研制階段,對于這類元器件,應進行100%的二次篩選,因為可能存在失效模式的元器件,只有這樣才能最大程度地將其剔除。篩選技術條件是篩選過程必不可少的技術文件,應根據元器件的質量等級來確定。根據通用規范,針對電氣元器件的可靠性和質量要求,合理制定元器件的篩選技術條件。在進行篩選時,實驗人員必須嚴格根據規范來進行操作。一些元器件,不具備在國內進行篩選和測試的條件,為確保元器件的質量,應利用其他的控制方法,對元器件進行標識,然后在進行整機、極板測試和篩選。元器件篩選試驗室是進行元器件篩選的重要場所,必須加強環境適應性和防靜電建設,遵守和執行有關規定。此外還要合理控制好元器件的篩選失效率。
4 二次篩選的質量控制方法
4.1 質量控制要點
在進行二次篩選時,為盡量降低失效率,順利完成篩選,還必須注意以下問題。首先,就是試驗技術的選擇以及試驗操作流程的確定,必須選擇合理的技術、科學的流程,防止檢測失效。極性接反問題在電子元器件的檢測中,也是經常出現的一個問題,一旦接反,不但對檢測質量造成影響,還會導致元器件報廢,在進行試驗前,必須認真核對,引起足夠的重視。電壓和電流是試驗檢測的要素,應嚴格控制好電壓和電流,以免超過額定值,導致元器件失效。一些元器件是有極性的,在存放時,要尤其引起重視,防止因靜電、高溫、存放方法不當,影響到元器件的性能。總而言之,篩選的項目和流程,所采用的技術,包括篩選試驗結果參數的含義,在開展二次篩選工作前,都必須加以明確。然而篩選項目方案類型、篩選技術日趨多樣化、復雜化,在進行篩選時必須謹慎選擇。
4.2 老煉二次篩選的質量控制
老煉試驗是在規定溫度范圍內,元器件在一定電應力條件下工作一定時間,使器件提早顯現出潛在缺陷。雖然此種試驗方法能夠有效篩除部分失效器件,但仍有一些經老煉二次篩選合格的器件產品,在投入使用后出現失效問題。此種情況可采用提升老化試驗時間、提高電壓力、通電功率等方式進行反復試驗,實現嚴格篩選。(1)老煉前,依照工藝資料規定的電流和電壓條件,認真核對老化條件。(2)所用的老煉設備是否完好,是否按規定定期檢定合格,并在有效的計量檢定周期內使用。(3)認真消化老化設備操作規程,并嚴格執行。(4)通電前應檢查是否有接地、斷路和短路現象。器件安裝后,應注意檢查安裝極性;檢查接線夾、接線片等是否安裝牢固可靠,絕不能有松動和脫落現象,此項操作稍有不慎就會造成器件的報廢。(5)對于電子元器件,一般應該輕取輕放,否則容易造成外形變形或尺寸變化。電子元器件在插入或拔出夾具時不能猛插猛取,否則會由于用力過大而造成機械損傷或機械應力疲勞;在保證接觸良好的狀態下,對器件管腳施加的應力應該越小越好。
4.3 電參數測試的質量控制
電參數測試對環境條件有著很高的要求,必須嚴格控制好溫度、濕度以及大氣壓力。而且,還應嚴格按照操作規范和給定的試驗參數進行試驗。設備校準是進行電參數測試前的重要一步,設備檢測精度是必須考慮的內容,一定要滿足給定的精度,試驗才可以進行。明確元器件的電流和電壓額定值,試驗時絕對不能超過此值。正式進行電參數測試前,應先取樣片,如果樣片試驗出現問題,則不能進行下一步試驗。比較容易忽視,卻是非常重要的一點,就是試驗人員的個人素質問題,必須引起足夠的重視,提高個人的專業素質,避免影響到試驗結果的準確性。
5 結束語
電子元器件的二次篩選工作是保障整機性能的基礎性工作,但如果沒有在二次篩選過程中采取有效的質量控制措施,也可能會帶來質量及性能方面的隱患問題。因此在篩選過程中,需要從環境、操作規范、設備質量等方面做好質量控制措施。
參考文獻:
[1]陳杰,李亮,范瑾,等.核電廠儀控設備電子元器件質量控制[J].核電子學與探測技術,2015,8:770-774.
[2]張藝臻,李戈.面向電子元器件質量控制的關鍵技術與系統研究[J].科技創新與應用,2016,9:137.
[3]白濤,金成日,張春雷.核電廠儀控設備研制中元器件篩選問題的討論[J].自動化博覽,2013,4:83-87.
[4]宋亮,陳瑜軒.航空電子元器件二次篩選與印制板組件檢驗[J].電子設計工程,2015,4:187-189.
[5]史建衛,王建明,杜彬,等.電子組裝中元器件的選擇與應用(待續)[J].電子工藝技術,2014,1:59-62.
[6]周育才.電子元器件篩選方法與效果研究[J].航空兵器,2001(2):26-28.
[7]董西英.元器件二次篩選中的質量控制[J].企業技術開發,2009(10).