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电子元器件需要做哪些可靠性检测

电子元器件需要做哪些可靠性检测
电子元器件需要做哪些可靠性检测

物理特性测试项目

1、内部水汽:确定在金属或陶瓷封装的光电子器件内部气体中水汽含量。

2、密封性:确定具有内空腔的光电子器件封装的气密性。

3、ESD阔值:确定光电子器件受静电放电作用所造成损伤和退化的灵敏度和敏感性。

4、可燃性:确定光电子器件所使用材料的可燃性。

5、剪切力:确定光电子器件的芯片和无源器件安装在管座或其他基片上使用材料和工艺的完整性。

6、可焊性:确定需要焊接的光电子器件引线(直径小于30175mm的引线,以及截面积相当的扁平引线)的可焊性。

7、引线键合强度:确定光电子器件采用低温焊、热压焊、超声焊等技术的引线键合强度。机械完整性试验项目

1、机械冲击:确定光电子器件是否能适用在需经受中等严酷程度冲击的电子设备中。冲击可能是装卸、运输或现场使用过程中突然受力或剧烈振动所产生的。

2、变频振动:确定在规范频率范围内振动对光电子器件各部件的影响。

3、热冲击:确定光电子器件在遭受到温度剧变时的抵抗能力和产生的作用。

4、插拔耐久性:确定光电子器件光纤连接器的插入和拔出,光功率、损耗和反射等参数是否满足重复性要求。

5、存储试验:确定光电子器件能否经受高温和低温下运输和储存。

6、温度循环:确定光电子器件承受极高温度和极低温度的能力,以及极高温度和极低温度交替变化对光电子器件的影响。

7、恒定湿热:确定密封和非密封光电子器件能否同时承受规定的温度和湿度。

8、高温寿命:确定光电子器件高温加速老化失效机理和工作寿命。

加速老化试验

在光电子器件上施加高温、高湿和一定的驱动电流进行加速老化。依据试验的结果来判定光电子器件具备功能和丧失功能,以及接收和拒收,并可对光电子器件工作条件进行调整和对可靠性进行计算。

1、高温加速老化:加速老化过程中的最基本环境应力式高温。在实验过程中,应定期监测选定的参数,直到退化超过寿命终止为止。

2、恒温试验:恒温试验与高温运行试验类似,应规定恒温试验样品数量和允许失效数。

3、变温试验:变化温度的高温加速老化试验是定期按顺序逐步升高温度(例如,60℃、85℃和100℃)

4、温度循环:除了作为环境应力试验需要对光电子器件进行温度循环外,温度循环还可以对管电子器件进行加速老化。温度循环的加速老化目的一般不是为了引起特定的性能参数的退化,而是为了提供封装在组件里的光路长期机械稳定性的附加说明。

电子元件基本基础知识教学提纲

电子元件基本基础知 识

第1章电子元件的基本知识 第一节电阻器 一、电阻器的种类 电阻器的种类很多,从构成材料来分,有碳膜电阻器、碳质电阻器、金属膜电阻器、绕线电阻器等多种。从结构形式来分,有固定电阻器、可变电阻器和电位器三种。国产电阻器和电位器的型号一般由四部分组成,各部分含义如下: 序号(用数字表示) 分类(用数字、字母表示) 材料(用字母表示) 主称(用字母Z或W表示)

电阻器的主要参数有两个: 1.标称阻值和允许误差。 在电阻上标注的电阻数值叫作标称阻值。如1.5K 、5.1Ω……。它的实际阻值允许有一定的误差,叫允许误差,分为Ⅰ级(±5%),Ⅱ级(±10%),Ⅲ级(±20%)。如电阻器上标“3KΩⅠ”,则表示这个电阻的阻值是3KΩ,误差为士5%。 电阻的标称值和误差也可以用色环来表示。在电阻上印有四条色彩鲜艳的园环,紧靠电阻左端的三条色环表示电阻值,最后一条色环表示允许误差。识别方法见表3一2。 微调电阻器和电位器的标称值是它的最大电阻值。如100K 电位器,表示它的阻值可在零至100千欧内连续变化。 电阻器的标称阻值和误差一般都标在电阻体上,其表示法有三种: 1)直标法:直标法是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值,如下图所示,其允许误差直接用百分数表示。 文字符号法是用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值,其允许误差也用文字符号表示(如下表),符号前面的数字表示整数阻值,后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值,如下图表示的为金属膜电阻器,额定功率为0.5W ,阻值为5.1k Ω,误差为5% 。 2)色标法:色标法是用不同颜色的带或点在电阻器的表面标出标称阻值和允许误差。普通电阻器四道色环,精密电阻五道色环。例如电阻器上的色环依次为绿、黑、橙、无色,则表示50×103=50k Ω±20%。精密电阻的色环依次为棕、蓝、绿、黑、棕,则表示165Ω±1%。

常用电子元器件及应用页

第二讲常用电子元器件及应用 2.1电阻器 2.1.1电阻器的分类及特点 1?薄膜类 RX线绕电阻 有机实芯电阻 RJ金属膜电隔 RT碳膜电阻 热敏电阻

(1) 金属膜电阻(型号:RJ ) o 在陶瓷骨架表面,经真空高温或 烧渗工艺蒸发沉积一层金属膜或合金膜。其特点是:精度高、稳定 性好、噪声低、体积小、高频特性好。且允许工作环境温度范围大 (-55?+125°C)、温度系数低((50?100) X 10'6/°0)。目前 是 组成电子电路应用最广泛的电阻之一。常用额定功率有1/8W 、 1/4W 、1/2W 、1W 、2W 等,标称阻值在10Q ?10MQ 之间。 (2) 金属氧化膜电阻(型号:RY ) o 在玻璃、瓷器等材料上,通 过高温以化学反应形式生成以二氧化锡为主体的金属氧化层。该电 阻器由于氧化膜膜层比较厚,因而具有极好的脉冲、高频和过负荷 性能,且耐磨、耐腐蚀、化学性能稳定。但阻值范围窄,温度系数 比金属膜电阻差。 (3)碳膜电阻(型号:RT ) o 在陶瓷骨架表面上,将碳氢化合物 在真空中通过高温蒸发分解沉积成碳结晶导电膜。碳膜电阻价格低 廉,阻值范围宽(10Q ?10MG ),温度系数为负值。常用额定功 率为1/8W ?10W,精度等级为±5%、±10%、±20%,在一般电 子产品中大量使用。 III III 1=.

2?合金类 (1)线绕电阻(型号:RX)。将康铜丝或镰锯合金丝绕在磁管上, 并将其外层涂以珪琅或玻璃釉加以保护。线绕电阻具有高稳定性、高精度、大功率等特点。温度系数可做到小于10-6/°C,精度高于±0.01%,最大功率可达200W。但线绕电阻的缺点是自身电感和分布电容比较大,不适合在高频电路中使用。 (2)精密合金箔电阻(型号:RJ) o在玻璃基片上粘和一块合金箔,用光刻法蚀出一定图形,并涂敷环氧树脂保护层,引线封装后形成。该电阻器最大特点是具有自动补偿电阻温度系数功能,故精度高、稳定性好、高频响应好。这种电阻的精度可达±0.001%,稳定性为±5X10-4%/年,温度系数为土10-6/0 可见它是一种高精度电阻。 3?合成类 (1)金属玻璃釉电阻(型号:RI)o以无机材料做粘合剂,用印刷 烧结工艺在陶瓷基体上形成电阻膜。该电阻具有较高的耐热性和耐潮性,常用它制成小型化贴片式电阻。

可靠性知识题(答案解析)

答案……10页 系统可靠性习题 学号___________ 姓名___________ 第一章习题 1-1 如图所示,有三个阀门连在一起。阀门如发生故障,水便不能通过。设三个阀门发生故障的概率均为p。求水能流过a、c的概率。 图1-1 1-2 判断系统是否正常工作,采用“多数表决”,即有两个或三个单元正常工作,系统就可正常工作。如各单元的可靠工作概率为R,表决器可靠工作概率为1,求系统的可靠工作概率。

工作单元 图1-2 2/3多数表决系统 1-3 信号机灯泡使用时数在1000小时以上概率为0.2,求三显示信号机三个灯泡在使用1000小时后最多有一个坏了的概率。 1-4 在某个车站电气集中设备中有800个继电器。设在某段时间里每个继电器的故障率为0.005。求在这段时间内不多于10个继电器故障的概率。 1-5 某产品先后通过A、B、C三种机器加工,这些机器的偶然故障及人为原因将影响产品质量。产品是否合格只有在生产全过程终了时才能检查出来。根据统计资料,三种产品的合格率分别为30%,40%和20%。假设机器独立运转,求产品的合格率。 1-6 计算机内第K个元件在时间T内发生故障的概率等于P K(K=1,2……n)。所有元件的工作是相互独立的,如果任何一个元件发生故障计算机就不能正常工作。求在时间T内计算机正常工作的概率。 1-7 电路由电池Ⅰ与两个并联的电池Ⅱ、Ⅲ串联而成。设电池Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ损坏的概率分别为0.3、0.2和0.2,各个电池损坏与否是独立的。求电路由于电池损坏而发生故障的概率。 1-8 电路由五个元件联接而成,设各个元件发生故障是独立的,已知元件1、2发生断路故障的概率各为0.2,元件3、4、5发生断路故障的概率为0.5,求: ⑴由于元件1或2发生断路故障而电路断路的概率; ⑵由于元件3、4、5都发生断路故障而电路断路的概率; ⑶由于任何元件发生断路故障而电路断路的概率。

(电子行业企业管理)电子元器件的可靠性筛选

电子元器件的可靠性筛选 本文简述了电子元器件筛选的必要性,分析了电子元器件的筛选项目和应力条件的选择原则,介绍了几种常用的筛选项目和半导体的典型筛选方案设计。 随着工业、军事和民用等部门对电子产品的质量要求日益提高,电子设备的可靠性问题 受到了越来越广泛的重视。对电子元器件进行筛选是提高电子设备可靠性的最有效措施之一。可靠性筛选的目的是从一批元器件中选出高可靠的元器件,淘汰掉有潜在缺陷的产品。从广义上来讲,在元器件生产过程中各种工艺质量检验以及半成品、成品的电参数测试都是筛选,而我们这里所讲的是专门设计用于剔除早期失效元器件的可靠性筛选。理想的筛选希望剔除所有的劣品而不损伤优品,但实际的筛选是不能完美无缺的,因为受筛选项目和条件的限制,有些劣品很可能漏过,而有些项目有一定的破坏性,有可能损伤优品。但是,可以采用各种方法尽可能地达到理想状态。 1 元器件筛选的必要性 电子元器件的固有可靠性取决于产品的可靠性设计,在产品的制造过程中,由于人为因素或原材料、工艺条件、设备条件的波动,最终的成品不可能全部达到预期的固有可靠性。在每一批成品中,总有一部分产品存在一些潜在的缺陷和弱点,这些潜在的缺陷和弱点,在一定的应力条件下表现为早期失效。具有早期失效的元器件的平均寿命比正常产品要短得多。电子设备能否可靠地工作基础是电子元器件能否可靠地工作。如果将早期失效的元器件装上整机、设备,就会使得整机、设备的早期失效故障率大幅度增加,其可靠性不能满足要求,而且还要付出极大的代价来维修。因此,应该在电子元器件装上整机、设备之前,就要设法把具有早期失效的元器件尽可能地加以排除,为此就要对元器件进行筛选。根据国内外的筛选工作经验,通过有效的筛选可以使元器件的总使用失效率下降1 - v 2个数量级,因此不管是军用产品还是民用产品,筛选都是保证可靠性的重要手段。 2 筛选方案的设计原则

电子产品可靠性设计总结V1.1.0

电子产品可靠性设计总结V1.1.0 一、 印制板 ㈠,数据指标 1,印制板最佳形状是矩形(长宽比为3:2或4:3),板面大于200*150mm时应考虑印制板所承受的机械强度。 2,位于边沿附近的元器件及走线,离印制板边沿至少2mm,以防止打耐压不过。 3,焊盘尺寸以金属引脚直径加上 0.2mm 作为焊盘的内孔直径。例如,电阻的金属引脚直径为 0.5mm,则焊盘孔直径为 0.7mm,而焊盘外径应该为焊盘孔径加1.2mm,最小应该为焊盘孔径加1.0mm。 4,常用的焊盘尺寸 焊盘孔直径/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 焊盘外径/mm 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4 5,元器件之间的间距要合适,以防止焊接时互相遮挡,导致无法焊接。 6,走线和元器件与边界孔、固定孔之间的距离要足够的大,以防止无法添加平垫和螺丝,也可防止可耐压时不能通过。 7,PCB板的尺寸要与相关的壳子相匹配,固定孔之间的位置也要与要关的壳体固定位置相适合。 8,尽量用贴片元件,尺可能缩短元件的引脚长度。(地线干扰) ㈡,设计方法 1,保证PCB板很好的接地。(信号辐射) 2,屏蔽板尽量靠近受保护物体,而且屏蔽板的接地必须良好。(电场屏蔽) 3,易受干扰的元器件不能离得太近。(元件布局) ㈢,注意事项 1,以每个功能电路为核心,围绕这个核心电路进行布局,元件安排应该均匀、整齐、紧凑,原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。 2,使用敷铜也可以达到抗干扰的目的,而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。填充为网格状,以散热。 3,包地。对重要的信号线进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力,当然还可以对干扰源进行包地处理,使其不能干扰其它信号。 4,严格确保元器件的焊盘大小足以插入元器件。各个元件间的距离不能太近导致元器件无法放下或无法焊接。 5,尽量少用过孔。 6,画完印制板图后,看看每个元器件的标号的方向正否统一。 7,元器件的标号不能画在其它元器件的焊盘内,也不能被其它原器件挡住。 8、接口应有文字说明其接口功能定义。 9、安装孔周围应不能走线,防止螺丝与信号线短接。 二、 PCB走线 ㈠,数据指标

电子元器件可靠性试验、失效分析、故障复现及筛选技术培训

电子元器件可靠性试验、失效分析、故障复现及筛选技术培训 讲讲师师介介绍绍:: 费老师 男,原信息产业部电子五所高级工程师,理学硕士,“电子产品可靠性与环境试验”杂志编委,长期从事电子元器件的失效机理、失效分析技术和可靠性技术研究。分别于1989年、1992-1993年、2001年由联合国、原国家教委和中国国家留学基金管理委员会资助赴联邦德国、加拿大和美国作访问学者。曾在国内外刊物和学术会议上发表论文三十余篇。他领导的“VLSI 失效分析技术”课题组荣获2003年度“国防科技二等奖”。他领导的“VLSI 失效分析与可靠性评价技术”课题组荣获2006年度“国防科技二等奖”。2001年起多次应邀外出讲学,获得广大学员的一致好评。 【培训对象】系统总质量师、产品质量师、设计师、工艺师、研究员,质量可靠性管理和从事电子元器件(包括集成电路)失效分析工程师 【主办单位】中 国 电 子 标 准 协 会 培 训 中 心 【协办单位】深 圳 市 威 硕 企 业 管 理 咨 询 有 限 公 司 为了满足广大元器件生产企业对产品质量及可靠性方面的要求,我司决定在全国组织召开“电子元器件可靠性试验、失效分析、故障复现及筛选技术”高级研修班。研修班将由具有工程实践和教学丰富经验的教师主讲,通过讲解大量实例,帮助学员了解各种主要电子元器件的可靠性试验方法和试验结果的分析方法.

课程提纲: 第一部分电子元器件的可靠性试验 1 可靠性试验的基本概念 1.1 概率论基础 1.2 可靠性特征量 1.3 寿命分布函数 1.4 可靠性试验的目的和分类 1.5 可靠性试验设计的关键问题 2 寿命试验技术 2.1 加速寿命试验 2.2 定性寿命保证试验 2.3 截尾寿命试验 2.4 抽样寿命试验 3 试验结果的分析方法:威布尔分布的图估法 4 可靠性测定试验 4.1 点估计法 4.2 置信区间 5 可靠性验证试验 5.1 失效率等级和置信度 5.2 试验程序和抽样表 5.3 标准和应用 6 电子元器件可靠性培训试验案例

可靠性

可靠性知识 可靠性工程技术简介 国际上,可靠性起源于第二次世界大战,1944年纳粹德国用V-2火箭袭击伦敦,有80枚火箭在起飞台上爆炸,还有一些掉进英吉利海峡。由此德国提出并运用了串联模型得出火箭系统可靠度,成为第一个运用系统可靠性理论的飞行器。当时美国诲军统计,运往远东的航空无线电设备有60℅不能工作。电子设备在规定使用期内仅有30℅的时间能有效工作。在此期间,因可靠性问题损失飞机2.1万架,是被击落飞机的1.5倍。由此,引起人们对可靠性问题的认识,通过大量现场调查和故障分析,采取对策,诞生了可靠性这门学科。 40年代萌芽时期: 现场调查、统计、分析,重点解决电子管可靠性问题。 50年代兴起和形成时期: 1952年美国成立了电子设备可靠性咨询组〔AGREE〕并于1957年发表了《军用电子设备可靠性》的研究报告,该报告成为可靠性发展的奠基性文件,对国际影响都很大,是可靠性发展的重要里程碑。 60年代可靠性工程全面发展时期: 形成了一套较为完善的可靠性设计、试验和管理标准,如MIL-HDBK-217、MIL-STD -781、MIL-STD-785。并开展了FMEA与FTA分析工作。在这十年中美、法、日、苏联等工业发达国家相继开展了可靠性工程技术研究工作。 70年代可靠性发展成熟时期: 建立了可靠性管理机构,制定一整套管理方法及程序,成立全国性可靠性数据交换网,进行信息交流,采用严格降额设计、热设计等可靠性设计,强调环境应力筛选,开始了三E革命〔ESS EMC ESD〕,开展可靠性增长试验及综合环境应力的可靠性试验。 80年代可靠性向更深更广方向发展时期: 提高可靠性工作地位,增加了维修性工作内容、CAD技术在可靠性领域中应用,开始了三C革命〔CAD CAE CAM〕,开展软件可靠性、机械可靠性及光电器件和微电子器件可靠性等的研究。最有代表性是美国空军于1985年推行了“可靠性与维修性2000年行动计划”〔R&M2000〕,目标是到2000年实现可靠性增倍维修性减半。在1991年海湾战争中“2000年行动计划”见到成效。 90年代可靠性步入理念更新时期: 在20世纪90年代,出现了新的可靠性理念,改变了一些传统的可靠性工作方法,一些经典理论也在被修改,甚至失效率的“浴盆曲线”也被质凝,最为典型的是英国空军发表的一篇题为《无维修使用期》的文章,在欧州乃

电子元器件基础知识常用电子元件入门知识

电子元器件基础知识常用电子元件入门知识 阅读:2280次?来源:网络媒体??我要评论? 摘要:电子元器件包括:电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶(带)制品、电子化学材料及部品等。 电子元器件基础知识常用电子元件入门知识 1.电阻 (1)电阻的作用和外形 电阻在电路中的主要作用是降压、限流、分流、分压和作偏置元件使用。电阻在电路中对低频交流电和直流电的阻碍作用是一样的,用字母R来表示。 电阻的外形如下图所示(图3-1)。 (2)电阻的命名 电阻的型号由四部分组成,其命名方式如下(图3-2)表示:

例如:RH42为:R代表电阻器,H为合成碳膜,4为高电阻,2为序号,意义为高电阻合成碳膜电阻,编号为2。 (3)电阻的识别 电阻的常用单位有欧姆(Ω)、千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)等。它们之间的关系是:1兆欧=1000千欧、一千欧=1000欧。电阻的标识方法有直标法和色环法。 ①在生产时直接将电阻阻值的大小印制在电阻器上,如图3-3:

②电阻阻值的大小通过色环来表示,一般有4道或5道色环。4道色环的含义,其中第一道和第二道色环表示2位有效数字,第三道色环表示倍数,第四道色环表示误差等级。5道色环的含义,其中第一道、第二道、第三道环表示3位有效数字,第四道环表示倍数,第五道环表示误差等级(如图3-4)。 色环一般采用棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑、金、银色来表示,各颜色的含义如下表:

电子元器件的可靠性

电子元器件的可靠性(第一章:可靠性试验) ■何谓可靠性技术? 可靠性技术究竟是什么。首先从这点开始做如下介绍。 可靠性技术也称为技术故障,是一项通过对产品故障发生的原因进行分析、评价并理解后,提高产品可靠性的技术。反过来说,也可以称之为制造故障技术。 ※故障产品与不合格产品的区别 ?不合格产品是指生产时就已经不合格的产品。 ?故障产品是指生产时为合格品,但因时间较长而变成不合格产品。 使合格产品成为不合格产品的过程,称为可靠性技术。 发生故障的原因,大致可分为以下3类。 ①产品本身存在的潜在因素(因) ②因使用环境中的热度、湿度等外在因素(外因) ③自然老化 ■何谓故障? 在前章节中,我们提到"可靠性技术也称为技术故障",但实际上故障也分为很多种。以下是表示故障发生率与时间的相关性表格,称之为故障率曲线(浴盆曲线)。

产品随着时间变化,分为初期故障/偶发故障/磨耗故障3个阶段,其相应的故障产生原因也各不相同。 【初期故障】产品在使用早期发生的故障,随着时间的推移,故障率逐渐减少。其主因可能是由于潜在的缺陷,需要通过完善设计/甄选工程及零件筛选等措施预防故障发生。 【偶发故障】初期故障稳定后,会进入偶发故障阶段。主要是由于雷电、产品跌落等突发事件引起的,与时间推移无关,基本可以维持一定的故障率。我们的目标是通过预防生产工程上的偶发性缺陷以及控制使用环境的过度波动,使故障率接近于零。 【磨耗故障】偶发故障阶段后,随着时间的推移,故障率又会增加。此时的主要原因是由于产品磨耗、损耗引起的,也可视为产品使用寿命已尽。 如上所述,故障也分为几种,而其相应诱因也各不相同。为确保质量,如何正确判断其诱因,以及选择正确的验证方法(可靠性试验)尤为关键。 ■何谓可靠性试验? 接下来对可靠性试验进行说明。可靠性试验是为预测从产品出厂到其使用寿命结束期间的质量情况。选定与市场环境相似度较高的环境应力后,设定环境应力程度与施加的时间,主要目的是尽可能在短时间,正确评估产品可靠性。 其次,试验中有不同的试验项目。存在并非单一型应力,而是复合型环境应力的试验及以故障机理角度开发出来的试验方法等等。 下面列举若干与电子产品相关的主要的几种可靠性试验。

电子元器件应用-Agilent T150 UTM Data Sheet

Features and Benefits ? Nanomechanical actuating transducer head functions as a load cell to deliver high sensitivity over a large range of strain ? Dynamic properties characterization mode provides precise accuracy throughout testing ? Flexible, upgradeable universal testing machine can be con? gured for repeatable speci? c applications or a variety of new applications ? Outstanding software offers real-time experimental control and easy test protocol development Applications ? Yield of compliant ? bers and biological materials ? Dynamic studies of ? bers and biological materials ? Tensile and compression studies of polymers Overview The Agilent T150 UTM is a universal testing machine that offers researchers a superior means of nanomechanical characterization. The state-of-the-art T150 employs a nanomechanical actuating transducer head to produce tensile force (load on sample) using electromagnetic actuation combined with a precise capacitive gauge, delivering outstanding sensitivity over a large range of strain. The T150 UTM enables researchers to understand dynamic properties of compliant ? bers via the largest dynamic range in the industry and the best resolution on the market (? ve orders of magnitude of storage and loss modulus). It also lets researchers investigate tension / compression properties of biological materials via a dynamic characterization mode that permits accurate measurement at each point during testing. Additional advantages include fast, accurate generation of real-time test results; improved understanding of strain-rate-sensitive materials and time-dependent response; improved statistical sampling in biomaterials applications; and automated reporting of test results in both Microsoft?Word and Excel. Agilent T150 UTM Data Sheet Agilent T150 UTM.

电子元器件的可靠性

电子元器件的可靠性

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电子元器件的可靠性(第一章:可靠性试验) ■何谓可靠性技术? 可靠性技术究竟是什么。首先从这点开始做如下介绍。 可靠性技术也称为技术故障,是一项通过对产品故障发生的原因进行分析、评价并理解后,提高产品可靠性的技术。反过来说,也可以称之为制造故障技术。 ※故障产品与不合格产品的区别 ?不合格产品是指生产时就已经不合格的产品。 ?故障产品是指生产时为合格品,但因时间较长而变成不合格产品。 使合格产品成为不合格产品的过程,称为可靠性技术。 发生故障的原因,大致可分为以下3类。 ①产品本身存在的潜在因素(内因) ②因使用环境中的热度、湿度等外在因素(外因) ③自然老化 ■何谓故障? 在前章节中,我们提到"可靠性技术也称为技术故障",但实际上故障也分为很多种。以下是表示故障发生率与时间的相关性表格,称之为故障率曲线(浴盆曲线)。

产品随着时间变化,分为初期故障/偶发故障/磨耗故障3个阶段,其相应的故障产生原因也各不相同。 【初期故障】产品在使用早期发生的故障,随着时间的推移,故障率逐渐减少。其主因可能是由于潜在的缺陷,需要通过完善设计/甄选工程及零件筛选等措施预防故障发生。 【偶发故障】初期故障稳定后,会进入偶发故障阶段。主要是由于雷电、产品跌落等突发事件引起的,与时间推移无关,基本可以维持一定的故障率。我们的目标是通过预防生产工程上的偶发性缺陷以及控制使用环境的过度波动,使故障率接近于零。 【磨耗故障】偶发故障阶段后,随着时间的推移,故障率又会增加。此时的主要原因是由于产品磨耗、损耗引起的,也可视为产品使用寿命已尽。 如上所述,故障也分为几种,而其相应诱因也各不相同。为确保质量,如何正确判断其诱因,以及选择正确的验证方法(可靠性试验)尤为关键。 ■何谓可靠性试验? 接下来对可靠性试验进行说明。可靠性试验是为预测从产品出厂到其使用寿命结束期间的质量情况。选定与市场环境相似度较高的环境应力后,设定环境应力程度与施加的时间,主要目的是尽可能在短时间内,正确评估产品可靠性。 其次,试验中有不同的试验项目。存在并非单一型应力,而是复合型环境应力的试验及以故障机理角度开发出来的试验方法等等。 下面列举若干与电子产品相关的主要的几种可靠性试验。

电子元件基础知识培训知识

常用电子元件基础知识(图解) 一.电容篇 1.电容器俗称电容,我们常用“C”来表示。它是在两个金属电机之间夹了一层电介质构成。所以它具有了存储电荷的能力。所以在理论上,它对直流电流具有隔断的作用,而交流电流则可以通过,随着交流频率越高,它通过电流的能力也越强。一些常用电容器外观见图1。 图(1) 电容在电子线路中也是广泛应用的器件之一。我们多采用它来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路等,也用它和电感元件一起组成振荡电路。 2.电容的分类: (1)瓷片电容:体积特别小,高频损耗少,耐高温,价格低廉,容量小普遍应用 (2)涤纶电容:体积小,容量大 (3)电解电容:容量特别大,有极性。 (4)铝电解电容:漏电大,容量不准确。钽电解电容性能好但价格高,耦合、滤波 (5)云母电容:性能稳定,耐高温、高压。高频性能好 (6)纸介电容:体积较小,容量较大、价格低高频性能较差 我们在大多数的电子制作中,经常应用的是瓷片电容和电解电容。 (7)按照结构的不同,我们将容量固定的电容称为固定电容,而可以调节的称为可调或半可调电容。普通收音机选台的就是使用可变电容。 用图2的符号来表示固定电容,用图3的符号来表示半可变电容,图4表示可变电容,图5表示

电解电容:一般容量比较大,从1UF到10000UF都比较常见,它是有正负极之份的电容元件,在使用中正极节高电位端,负极接低电位端,不能够反接。电解电容又分为铝电解、钽电解、铌电解,市面常见的是前两种,其中钽电解常被一些音响发烧友用于音响系统。电解电容我们常用图6的符号表示。 图6:电解电容的标示符号图片 3.电容的主要性能参数: 1、电容标称容量。描述电容容量大小的参数,单位为“法(F)”。在实际应用中,以“法”出现的电容很少见到,我们常用的、常见的是其他拓展单位:“微法”(μF)和“皮法”(pf),“钠法”(nf)。其单位换算公式: 1F=1,000,000μF (106μF)=1,000,000,000,000pF (1012pF) 1uF=1000nF(103nF) 1nF=1000pF(103pF) 2、耐压。也叫额定工作电压。是指电容规定的温度范围内,它能够长期可靠工作承受的加在它两极的最高电压。又区分为直流工作电压和交流工作电压。这个指标当然是越高越好,在其他性能一样的情况下,高耐压的可以直接替代低耐压的,反之则不能。 3、漏电电阻。电容中的电介质不是绝对绝缘的,当通上直流电的时候,或多或少地会有电流的通过,我们称之为漏电。当漏电情况教大时,电容发热甚至会导致电容损坏。 4.电容的规格标注方法: 我们在实际应用过程中,常常需要对电容的容量和其它参数进行选择。电容的容量标注方法同电阻一样,也是采用直标法(数字直接表示)和色标法两种。但直标法需要注意的是有一些这样的差异:

[电子行业企业管理]电子元器件的可靠性筛选

(电子行业企业管理)电子元器件的可靠性筛选

电子元器件的可靠性筛选 本文简述了电子元器件筛选的必要性,分析了电子元器件的筛选项目和应力条件的选择原则,介绍了几种常用的筛选项目和半导体的典型筛选方案设计。 随着工业、军事和民用等部门对电子产品的质量要求日益提高,电子设备的可靠性问题 受到了越来越广泛的重视。对电子元器件进行筛选是提高电子设备可靠性的最有效措施之一。可靠性筛选的目的是从一批元器件中选出高可靠的元器件,淘汰掉有潜在缺陷的产品。从广义上来讲,在元器件生产过程中各种工艺质量检验以及半成品、成品的电参数测试都是筛选,而我们这里所讲的是专门设计用于剔除早期失效元器件的可靠性筛选。理想的筛选希望剔除所有的劣品而不损伤优品,但实际的筛选是不能完美无缺的,因为受筛选项目和条件的限制,有些劣品很可能漏过,而有些项目有一定的破坏性,有可能损伤优品。但是,可以采用各种方法尽可能地达到理想状态。 1元器件筛选的必要性 电子元器件的固有可靠性取决于产品的可靠性设计,在产品的制造过程中,由于人为因素或原材料、工艺条件、设备条件的波动,最终的成品不可能全部达到预期的固有可靠性。在每一批成品中,总有一部分产品存在一些潜在的缺陷和弱点,这些潜在的缺陷和弱点,在一定的应力条件下表现为早期失效。具有早期失效的元器件的平均寿命比正常产品要短得多。电子设备能否可靠地工作基础是电子元器件能否可靠地工作。如果将早期失效的元器件装上整机、设备,就会使得整机、设备的早期失效故障率大幅度增加,其可靠性不能满足要求,而且还要付出极大的代价来维修。因此,应该在电子元器件装上整机、设备之前,就要设法把具有

电子元器件选择和应用.

电子元器件选择和应用 发布人:admin 发布日期:2010-1-4 点击数:325 电子元器件在选用时至少应遵循下列准则: 1. 元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足装备的要求; 2. 优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件,不允许选用淘汰品种和禁用的元器件; 3. 应最大限度地压缩元器件品种规格和生产厂家; 4. 未经设计定型的元器件不能在可靠性要求高的军工产品中正式使用; 5. 优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件。对关键元器件要进行用户对生产方的质量认定; 6. 在性能价格比相等时,应优先选用国产元器件。 电子元器件在应用时应重点考虑以下问题,并采取有效措施,以确保电子元器件的应用可靠性: 1. 降额使用。经验表明,元器件失效的一个重要原因是由于它工作在允许的应力水平之上。因此为了提高元器件可靠性,延长其使用寿命,必须有意识地降低施加在元器件上的工作应力(电、热、机械应力),以使实际使用应力低于其规定的额定应力。这就是降额使用的基本含义。 2. 热设计。电子元器件的热失效是由于高温导致元器件的材料劣化而造成。由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高,使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合,热应力已成为影响元器件可靠性的重要因素之一。因此在元器件的布局、安装等过程中,必须充分考虑到热的因素,采取有效的热设计和环境保护设计。 3. 抗辐射问题。在航天器中使用的元器件,通常要受到来自太阳和银河系的各种射线的损伤,进而使整个电子系统失效,因此设计人员必须考虑辐射的影响。目前国内外已陆续研制了一些抗辐射加固的半导体器件,在需要时应采用此类元器件。 4. 防静电损伤。半导体器件在制造、存储、运输及装配过程中,由于仪器设备、材料及操作者的相对运动,均可能因磨擦而产生几千伏的静电电压,当器件与这些带电体接触时,带电体就会通过器件“引出腿”放电,引起器件失效。不仅MOS器件对静电放电损伤敏感,在双极器件和混合集成电路中,此项问题亦会造成严重后果。 5. 操作过程的损伤问题。操作过程中容易给半导体器件和集成电路带来机械损伤,应在结构设计及装配和安装时引起重视。如引线成形和切断,印制电路板的安装、焊接、清洗,装散热板、器件布置、印制电路板涂覆等

电子元器件可靠性评价与试验--概述

电子元器件可靠性评价与试验--概述 一、可靠性评价 电子元器件的可靠性评价是指对电子元器件产品、半成品或模拟样片(各种测试结构图形),通过各种可靠性评价方法,如可靠性试验、加速寿命试验和快速评价技术等,并运用数理统计工具和有关模拟仿真软件来评定其寿命、失效率或可靠性质量等级。同时,利用可靠性筛选技术来评价产品是否合格,剔除早期失效的不合格品。 随着电子元器件可靠性的要求不断提高,电子元器件向超微型化、高集成化、多功能化方向更加迅猛的发展,对器件的可靠性评价技术日益为人们所关注。近年来,在这方面也相继取得了很多好的进展。以集成电路为例,如果沿用传统的可靠性试验来评价产品可靠性,对于集成度高、生产数量少、试验费用昂贵的器件产品,普遍感到有很大的困难。有的生产单位,开始采用加速寿命试验方法,可以缩短一些评价时间。后来,又采用晶片级可靠性(WLR) 评估技术,在生产过程中或封装前用测试结构样片进行可靠性评估,加强了生产过程的控制,使影响器件可靠性的各种因素在生产过程中得到了及时的排除和改进。最近,又开展了在研制设计阶段就开始针对产品可能存在的失效模式,在线路设计、版图设计、工艺设计和封装结构设计中进行可靠性设计,同时加强在线的可靠性质量控制,使可靠性评价技术逐渐由“输出”控制(成品控制)前移到了“输入”端的设计控制、生产过程控制,逐步建立了内建可靠性的概念,进一步实现了电子元器件的可靠性是“设计和制造进去,而不是靠筛选出来的”观念。 二、 8.1.1 可靠性评价 电子元器件的可靠性评价是指对电子元器件产品、半成品或模拟样片(各种测试结构图形),通过各种可靠性评价方法,如可靠性试验、加速寿命试验和快速评价技术等,并运用数理统计工具和有关模拟仿真软件来评定其寿命、失效率或可靠性质量等级。同时,利用可靠性筛选技术来评价产品是否合格,剔除早期失效的不合格品。 随着电子元器件可靠性的要求不断提高,电子元器件向超微型化、高集成化、多功能化方向更加迅猛的发展,对器件的可靠性评价技术日益为人们所关注。近年来,在这方面也相继取得了很多好的进展。以集成电路为例,如果沿用传统的可靠性试验来评价产品可靠性,对于集成度高、生产数量少、试验费用昂贵的器件产品,普遍感到有很大的困难。有的生产单位,开始采用加速寿命试验方法,可以缩短一些评价时间。后来,又采用晶片级可靠性(WLR) 评估技术,在生产过程中或封装前用测试结构样片进行可靠性评估,加强了生产过程的控制,使影响器件可靠性的各种因素在生产过程中得到了及时的排除和改进。最近,又开展了在研制设计阶段就开始针对产品可能存在的失效模式,在线路设计、版图设计、工艺设计和封装结构设计中进行可靠性设计,同时加强在线的可靠性质量控制,使可靠性评价技术逐渐由“输出”控制(成品控制)前移到了“输入”端的设计控制、生产过程控制,逐步建立了内建可靠性的概念,进一步实现了电子元器件的可靠性是“设计和制造进去,而不是靠筛选出来的”观念。 8.1.2 可靠性评价技术的进展 以集成电路可靠性评价技术为例。它在原有的可靠性试验、可靠性筛选、加速寿命试验等评价技术的基础上,又发展了晶片级可靠性评价方法、微电子测试结构评价方法、结构工艺质量认证评价方法、敏感参数快速评价方法、计算机辅助可靠性评价方法等。这些评价方法与传统方法相比,都有节省试验样品、缩短试验时间、减少试验费用的特点,都是为了适应当今超大规模集成电路的发展而出现的评价方法,各自都具有很强的发展潜力。下面对这些评价方法做些简要的介绍。

常用电子元器件应用要点及识别...

常用电子元器件应用要点及识别... 一、电阻 电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。 1、参数识别: 电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。换算方法是: 1兆欧=1000千欧=1000000欧 电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如: 472表示47×100Ω(即4.7K);104则表示100K b、色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻五色环电阻(精密电阻) 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示: 颜色有效数字倍率允许偏差(%) 银色/x0.01±10 金色/x0.1±5 黑色0+0/ 棕色1x10±1 红色2x100±2 橙色3x1000/

绿色5x100000±0.5 蓝色6x1000000±0.2 紫色7x10000000±0.1 灰色8x100000000/ 白色9x1000000000/二、电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)。电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。 其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法:1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF 数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。

电子元器件应用-AN1995应用规格书(评估SA605 SO和SSOP解调电路板)

RF通信产品 应用规格书 AN1995 评估SA605 SO和SSOP 演示板 作者:Alvin Wong 1997年10月29日K. 飞利浦半导体

评估SA605 SO和SSOP解调电路板AN1995 作者:Alvin K. Wong 介绍 随着人们不断提高对小型轻便设备的需求,设计人员正在致力于减小他们系统的实际尺寸。解决尺寸大小的方法有许多。设计人员需要寻找成熟的集成单芯片解决方案、尺寸更小的芯片、以及需要最少外部部件的芯片。 飞利浦半导体公司在其SA605产品中提供了所有这些解决方案。SA605单芯片接收器能将RF信号转换为音频;它能以三种包装形式供货:DIP,SO,和SSOP。这样,设计人员在考虑其布置事项时,就有了充分的灵活性。SSOP包装是当今市场上能够找到的最小的20针包装,为设计人员在减小布置的总体尺寸时提供了很大的方便。 在接收器设计中采用小型紧凑的布线时,遵守良好的RF技术就变得非常重要。本应用规格书讲述了SO和SSOP演示板中使用的技术。本书并不涵盖SA605的基本功能,而是将重点更多地放在布线的约束条件上。本应用规格书也具有一个故障查询图表,帮助设计人员评估SO和SSOP演示板。关于SA605的完整解释,请参考《应用规格书AN1994》;它描述了SA605的基本框图,介绍了在SA605中常见的问题,并提供了针对这些问题的解决方案。我们建议,在对SO和SSOP布线之前,请务必先阅读AN1994。推荐的布线形式能够使芯片具有很好的性能特性。但是,应该指出,外部器件的组合以及它们的公差对于系统能否达到最大灵敏度的影响也至关重要。 两种演示板的最小和最大12 dB SINAD 测量值分别为- 118 dBm和- 119.7 dBm。对于SO和SSOP两种演示板,在实验室获得的典型读数为- 119 dBm。 有两种不同的设计方法可用于这两种布线。对于SO布置,具有电感可调元件(LO部分除外);对于SSOP布置,具有电容可调元件。选择这两种设计目的是给设计人员展示,这两种方案都能用来达到相同12dB SINAD测量值。不过,值得注意的是,电容可调元件要比电感可调元件便宜。 封装形式 如上所述,SA605具有三种封装形式。关于这三种封装的物理尺寸,请参见飞利浦半导体公司1992RF手册中的“封装概述”部分。请注意,DIP封装在这三种当中具有最大的实际尺寸;SSOP为最小。为DIP封装推荐的布线和性能图表显示在SA605数据手册和AN1994中。但为SO和SSOP推荐的布封和性能图表则显示在本应用规格书中。 图1: SA605 SO 布线示意图

军用电子元器件的质量等级

电子元器件的质量等级汇总整理张增照

目录 1元器件质量保证有关标准 (3) 1.1规范 (3) 1.2标准 (4) 2可靠性表征方式 (5) 2.1元件的失效率等级 (5) 2.2产品保证等级 (6) 3元器件的质量认证 (7) 4元器件的质量等级 (8) 4.1用于元器件生产控制、选择和采购的质量等级 (8) 4.2用于电子设备可靠性预计的质量等级 (9) 4.3元器件两种质量等级的比较 (10) 5元器件的选用与质量标记 (19) 5.1元器件的选用 (19) 5.2质量标记 (21) 6结束语 (22)

1元器件质量保证有关标准 为了保证军用元器件的质量,我国制订了一系列的元器件标准。在七十年代末期制订的“七专”7905技术协议和八十年代初期制订的“七专”8406技术条件(以下统称“七专”条件),“七专”技术条件是建立我国军用元器件标准的基础,目前按“七专”条件或其加严条件控制生产的元器件仍是航天等部门使用的主要品种。(注:“七专”指专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡)根据发展的趋势,“七专”条件将逐步向元器件的国家军用标准(GJB)过渡。因此,以下将主要介绍元器件国家军用标准的有关情况。 从八十年代开始,我国军用标准化组织参照美国军用标准(MIL)体系建立了GJB体系,其中元器件的标准有规范、标准、指导性技术文件三种形式: a. 规范—主要包括:元器件的总规范和详细规范,这两种规范统称产品规范。 b. 标准—主要包括:试验和测量标准、质量保证大纲和生产线认证标准、元器件材料和零件标准、型号命名标准、文字和图形符号标准等; c. 指导性技术文件—主要包括:指导正确选择和使用元器件的指南、用于电子设备可靠性预计的手册、元器件系列型谱等。 根据我国的具体情况,军标分为国家军用标准、行业军用标准、企业军用标准三个级别。 下面对组成国家军用元器件标准体系的三种形式:规范、标准和指导性技术文件分别举例作简要的介绍。 1.1规范 元器件规范主要包括:元器件的总规范(通用规范)和详细规范两个层次。总规范对某一类元器件的质量控制规定了共性的要求,详细规范是对某一类元器件中的一个或一系列型号规定的具体的性能和质量控制要求,总规范必须与详细规范配套使用。元器件的产品规范是元器件生产线认证和元器件鉴定的依据之一,也是使用方选择、采购元器件的主要依据。 现在我国国防工业主管部门已发布了大量的元器件总规范,但是详细规范还没完全配套,所以往往由器件生产单位制定了详细规范(属于企业军标准级别)经标准化机构确认后贯彻执行。 已发布的军用元器件总规范中,影响较大的总规范及其参照采用的MIL标准如表1-1所示。

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