電容器供應商 電路設計中電子元器件的使用可靠性
電子設備往往都是由若干個電子元器件構成,而在設備的電路設計中,通過電子元器件的可靠串聯模型,才能夠實現電子設備和系統功能的正常運行。對于大部分電子元器件的生產來說,其使用可靠性是基礎和核心,任何一個小的電子元器件的功能喪失,都會導致整個系統功能的喪失。因此,為了保證系統功能的有效發揮,必須要加強設計人員對電子元器件使用可靠性的認識,并且進行科學、合理的選擇與使用,才能夠保證電子元器件使用可靠性的不斷提升,以此促進整機的穩定運行。
1.1 缺乏科學的設計
通過對以往電子元器件產品的系統分析可以看出,電子元器件的失效,除了其本身的質量問題,有很大一部分原因是由于電子元器件的設計不合理所導致的。比如某雷達產品,其在使用的過程中存在著晶振振蕩不穩定的現象,通常會認為是由于集成電路所引起的,在更換集成電路之后現象仍然存在,通過進一步的分析發現,是電路設計不合理所引起的,因此對電力設計進行了更改,故障便徹底消除。
1.2 人為因素的干擾
根據相關的數據統計,在導致電子元器件失效的各種原因中,人為因素占據著很大的比例,在產品的生產和使用的過程中,庫存、搬運、安裝調試、試驗等環節都可能會由于人的因素而導致電子元器件的失效。比如在電子元器件的裝配過程中,將單元板進行組成之后,對整個系統進行運行調整,這時整機功能正常,但是將電子元器件與電路印制板進行焊接并且裝機之后,設備卻無法正常運轉,通過專家分析,是由于焊接過程中,沒有使電烙鐵達到理想的接地狀態,不滿足電路焊接標準要求,而導致設備整機無法運行。
1.3 因他電應力
近年來,由于其他電應力而引起的電子元器件失效比例逐年的提升,其中較為典型的因素有接地不良、反沖電動勢、二次擊穿、靜電等等。如很多單位的供電系統都是接“0”保護,即“零”線與“地”線接在一起,這是符合供電系統的使用標準的。然而,對于微電子器件、CMOS器件,在其電路設計、調試和生產過程中,則必須采用接“地”保護,即“零”線與“地”線必須要嚴格分開。由于這些問題沒有受到充分的重視,而導致了電子元器件的失效。
2 提高電子元器件使用可靠性的措施分析
1)電子元器件的正確選擇與使用。由于不同的生產廠家在電子元器件的命名方法上存在著一定的差異,通常在元器件上所使用的字母標記也有著不同的含義,其反映著不同的型號和規格,同時也反映了元器件使用的環境和質量等級等信息。
因此,在進行元器件的選擇時,必須要對其字母含義進行詳細的了解以及確定,因為有的供應商利用采購人員不清楚元器件上字母的含義,而以次充好,或者是以民用品充當軍用品以較高的價格出售。同時,應當對電子元器件的質量等級和命名標準等內容有正確的認識,選擇具有品質認定的標志,具有成熟生產經驗的廠家所生產的產品。另外,對于元器件的使用環境和使用條件等參數要求也要作為其選擇的依據,這樣才能夠選擇合理的型號與規格。
2) 對于元器件的工作負荷要進行科學的控制。實踐證明,經常處于滿1 電子元器件的失效原因分析負荷工作狀態的元器件,其使用壽命也大大的降低,因此為了保證電子元器件的使用功能正常發揮,對于元器件的施工要適當的進行降額和降溫。同時,通過冗余設計、裕度設計等方法來改善元器件的使用可靠性,降低其失效率,以此來提高整機的運行可靠性。
3)在電路的選擇上,應當在保證不影響電路功能的基礎上,將傳統的分立器件用集成電路來代替。對于特殊的電路,或者是電子元器件成本較高的電路,應當根據使用的需要而做好相應的防護措施,功率較大的元器件,則要添加就有散熱器功能的部件,保證其正常使用。
4) 在安裝工藝方法的選擇方面, 應當確保其科學和有效,比如印制板的機械配合孔、結構尺寸的合理性等等,這些都是影響元器件使用可靠性的因素,避免由于結構設計不合理和安裝工藝不科學而造成元器件內應力的存在,這會大大降低元器件的使用效率。
5)元器件的檢測與篩選。檢測與篩選是元器件使用過程中必不可少的關鍵環節,影響元器件使用可靠性的因素有很多,即使是設計合理、安裝工藝科學等因素都保證的基礎上,仍然會由于元器件自身材料的缺陷、輔助材料的質量以及設備故障等因素而導致元器件的使用存在缺陷,而這些缺陷通過檢測與篩選是能夠有效的清除。在電路的測試功能中,包括直流參數測試和交流參數測試以及功能測試等,喪失基本邏輯功能的元器件可以通過功能測試來完成,而工藝生產中存在的缺陷則可以通過直流參數測試來檢測,交流參數測試一般可以用來對期間的頻率特性和開關特性進行檢測。
6)加強對電子元器件使用可靠性的研究工作,不斷的完善元器件使用規則和制度,并且持續提升設計人員的設計水平。比如可根據單位實際情況來編寫《CMOS電路使用規則》、《集成電路運放電路使用規則》等文件,從而使設計、使用人員有章可循,將大大減少人為因素造成的元器件失效。
7)加強對元器件產品質量的監督與管理,杜絕使用不合格的元器件產品。相關的工作部門要對元器件的質量做好監督與管理,并且及時的反饋,定期將元器件的使用情況形成報告并且上交給質量管理部門。在對整機設備進行維護時,對其故障分析應當深入到元器件的等級,而不僅僅是電路板,這樣才能夠根據不同批次的元器件產品的故障和失效率有一個詳細的記錄和分析,以此來判斷該批量元器件的可靠性,為生產和使用提供更具有針對性的修改建議。
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