提高电子元器件使用可靠性的方法

摘要：对于初学电子的人，如电子专业的中职生或学习电子产品维修的人，除熟悉电子元件的结构、功能外，还必须掌握电子元器件的装配，手工装配是一项实践性很强的技术，在领会操作要领后要多练才能有较好的装配品质。由于包装、储藏的需要，采购来的元器件，其形态不会完全适合装配的要求，为此，有些元器件在装配前须进行预处理。本文对提高电子元器件使用可靠性的方法进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：电子元器件；选择；应用；可靠性；失效

中图分类号：F407 文献标识码： A

一、电子元器件的可靠性

电子元器件的可靠性指的就是电子元器件的固有可靠性和应用可靠性。电子元器件的固有可靠性是整机可靠性的基础，这种固有的可靠性是电子元件的原材料的质量、设计加工制造过程的控制等多个方面共同决定的；应用可靠性就是电子元器件对电子整机系统可靠性的作用，将人为因素造成的电子整机可靠性降低尽可能的减少。电子元器件的选择购买、实际应用过程对于元器件本身的可靠性有着决定作用，即便是质量标准一样的电子元器件，由不同的单位生产，经手不同的工作人员，它所具备的可靠性都是不相同的，在市场上，即便是采用相同的原材料生产同一种电子元器件的时候，不同的单位生产出来的电子元器件的可靠性也是不相同的。之所以整机的可靠性水平会不一样，其原因就在于不同单位在元器件的选择、应用和控制的时候各不相同，比如某单位制造的自动抄表系统的时候是按照现场现场失效统计，失效率控制在1×10―14，这就完全超出了电子元器件可靠性规定的最高等级。也就是说，电子元器件的应用可靠性必须保证在可靠性规定范围了才能保证整机可靠性。由于材料和工艺制造对于元器件固有可靠性影响大，所以设计师在进行元器件设计的时候要研究元器件的各项参数，了解其薄弱的地方，这样才能及时的避免不足，增加元器件的应用可靠性。元器件的选择与应用是一项各个学科共同配合完成的任务，电子元器件涉及到的方方面面不是一个学科的知识就能满足需求的。这是一个电子信息技术时代，就电子元器件的设计就有数以万计的品种，而且随着电子设备的不断更新换代，还会出现各种相应的新型电子元器件，而每一个元器件的性能是不一样的，其使用方法也会不相同，所以设计师需要掌握电子元器件可靠性相关的知识，结合多个学科知识共同完成可靠性良好的电子元器件。

二、电子元器件的失效原因分析

1、缺乏科学的设计

根据对过去的电子元器件产品的相关分析数据，造成电子元器件出现故障的因素中，相当一部分为元器件的质量和设计问题。举例来讲，就某一种雷达产品投入使用的时候，如果出现了晶振振荡浮动超出正常范围的情况，监察管理人员通常可能觉得这是因为电子集成电路导致的，但是更换集成电路根本不能解决这个问题，而进行再次监察研究之后才弄明白原来是电子元器件的电路设计不合理，及时的改进电路设计之后这种不稳定的振荡问题就得以解决了。

2、人为因素的干扰

电子元器件出现故障很大程度上都是直接或者间接的人为因素导致的，因为电子元器件从设计、生产到投入使用的整个过程都是由人来控制的，所以说人为因素是分析电子元器件故障的时候需要考虑的。生产过程中对电子元器件材料的储存、堆放和安装调试等等工序都可能因为工作人员的疏忽而导致电子元器件的性能受损。简单的来讲，就电子元器件的装配环节，在单元板组成好以后调整整个系统，如果这个时候整机的运行顺利，而电子元器件和电路印制板进行焊接好以后整机却不能顺利运转。通过专家对这种情况的检查和分析来看，其主要原因就是电子元器件和电路印制板在没有保证电烙铁处于良好的接地状态的状况下就进行焊接，这种情况下的电路焊接标准就不符合要求，必然导致整机设备不能正常工作。

3、因他电应力

就过去几年的电子元器件故障出现情况来开，其他电应力作为一种典型的因素正在扩大对电子元器件的不良影响。其他电应力主要是接地不良、反冲电动势、二次击穿以及静电等。举例来讲，不少单位的供电系统大多采用的是接“0”保护，也就是说，“零”线与“地”线接在一起，而且这也是供电系统的基本使用标准。但是各种各样的微电子器件和C M O S器件无论是电路设计、安装调试还是应用都需要使“零”线与“地”线分开。正是因为这样的问题没有得到该有的重视，使得电子元器件无法被正常的使用。

三、提高电子元器件使用可靠性的措施分析

1、电子元器件的正确选择与使用

生产厂家一般都对各自的电子元器件有着自己的命名方式，他们用不同的字母对电子元器件上的种类和规格进行标记，而且各种电子元器件的特定使用条件和质量等级等信息也会通过字母标识在设备上显示出来。所以说，对电子元器件进行选购的时候需要对该厂家的字母标记含义进行了解和确定。市场上很多的电子厂家为了销售自己的产品可能会利用采购人员对元器件的字母含义不了解而滥竽充数，将不好的电子元器件产品卖出去，有的厂家为了使产品高价销售，将质量和性能都比较一般的民用元器件当做军用品来进行销售。而且选购的时候还要关注元器件的品质认定，一般来说口碑比较好的厂家都对于自己生产的产品在型号和规格方面有较高的要求，其产品都有较好的质量等级和比较规范的命名标准而且对于元器件的使用环境和使用条件等参数也会比较明晰。

2、对于元器件的工作负荷要进行科学的控制

根据元器件的实际应用效果来讲，如果元器件经常处于满负荷或者超负荷的状态下工作的话，质量再好的元器件其使用期限肯定会慢慢减小。所以在使用电子元器件的时候要及时的给它进行负荷和温度的调整，与此同时在按照冗余设计、裕度设计这样的措施来增强元器件的使用性能，最大限度的降低其失效率；对于功率比较大的元器件来说最好是具备有相应的散热器功能零部件，以确保电子元器件的电路负荷不会超标，当然要确保电路的性能良好还是得得选择电子元器件成本较高的集成电路会比较好。

3、安装电子元器件的时候尽量选择科学和有效工艺

安装工艺不到位就会使得电子元器件的结构设计不符合实际需要并增加元器件的内应力，这是元器件的使用效率低下的关键性因素。

4、元器件的检测与筛选

经过严格的检测与筛选主要是检查看元器件的设计合理、安装工艺科学等因素是不是都符合要求，只有严格的检查才能及时的发现元器件可能存在的材料的缺陷、质量问题以及设备故障，在筛选的过程中使用的电路的测试功能主要包括直流参数测试和交流参数测试以及功能测试，分别测试元器件的工艺生产中的缺陷、频率特性和开关特性以及基本逻辑功能。

5、加强对电子元器件使用和监管

根据实际操作情况不断的完善元器件的使用规则和制度是降低人为因素对元器件带来的不利影响的必要手段之一，在此过程中不仅会提高设计人员的设计水平还能够让设计人员和使用人员的工作变得有依有据，条分缕析，从而避免人为因素造成的元器件失效；让质量管理部门参与电子元器件的质量的监督与管理的过程将有利于掌握元器件的使用情况，实时的了解整机的电子元器件出现故障和失效率的数据，以此及时的发现和解决故障，提高元器件应用的可靠性。

结束语

电子元器件是整机的组成部分，要保证整机的性能可靠性就得从电子元器件着手。从各种电子设备性能故障统计的数据来看，由电子元器件造成的整机故障的最常见原因，七成左右的电子整机故障都是由于电子元器件的故障引起的，而根据对失效的电子元器件进行的分析数据来看，由于电子元器件在选择和应用方面出现的问题是导致元器件故障最大的因素。也就是说，电子元器件的选择和应用方面的问题正在影响着元器件的性能继而影响整机的可靠性，着不仅仅是关系到国家国防相关的尖端科学研究和军事电子器件的可靠性问题，更是关系到人们的各种生产生活中的电子产品可靠性问题。在这样的情况下，从元器件的选择与应用着手不断的提高电子整机的系统性能则十分重要，既是电子工程项目的重点也是难点。

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