元器件可靠性，从C919大飞机说起......

2017-06-02 11:08 易库易

>>>不是自己造的就不可靠？<<<

前段时间，国产大飞机C919的首飞成功让广大人民群众都嗨了起来：我们终于能够实现飞机的国产化了！

同时又有人提出了疑问，made in China比例有多少？是不是很多元器件都不是国产的？

在全球化的今天，如果电子制造业所需的元器件都自己制造的话，简直就是对成本的巨大浪费，实则没有必要！

除了航空航天及军工等特殊用途的元器件，在整机制造的过程中，电子工厂不可能所有的元器件都由自己实现制造，这一点，苹果可以作证。

可能又会有人提出：像航空航天这样的领域，不是自己生产的元器件，如何保证其性能？

这一点，也正是小易想和大家探讨的，如何保证电子元器件性能？首先，我们必须要了解电子元器件可靠性——

>>>什么是电子元件可靠性<<<

先来解释一下什么叫可靠性——在规定的时间，规定的条件下，完成规定功能的能力。从字面就可看出来，可靠性强调的是产品到达用户手里之后的表现。可靠性概念的正式提出，是在二战后期的美国。那时美国科技发展很快，战争促进了武器的发展。

辣么问题就来了，看似非常牛的飞机导弹，经过储存运输之后，往往会出现各种各样的问题，而这些问题往往是由设计中一些很难注意到的细节导致的。比如电子元器件的缺陷，材料失效，设计缺陷等。
为了达到前述可靠性定义的目的，可靠性学科诞生了。

我们都知道，一些假冒伪劣的芯片可能带来的后果不仅仅是使用年限的问题，更有可能因为元器件性能与产品不匹配而发生爆炸等威胁安全的事故，而可靠性测试就是要让产品更长寿命，使用性能更好。专业术语是，提高产品的测试性、安全性、维修性、保障性、可靠性。

不仅仅是军工航天等特殊领域，即便是一般民用芯片在采购选型时，除了考虑元器件的质量、供货周期、售后服务、价格等，元器件可靠性也是重要因素。

电子制造工厂在采购元器件的时候或者元器件出厂的时候，都需要进行可靠性检测。我们来具体了解下，元器件具体都要进行哪些可靠性检测。

>>>电子元器件需要做哪些可靠性检测<<<

1. 物理特性测试

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。

2. 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。

3. 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。

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