低气压环境下的电子元器件可靠性
【摘要】实现电子元器件的高可靠性是电子技术发展本身提出来的，界定元器件的可靠性是一个多系统、多方面的课题，它涉及到设计标准、制造标准、质量控制标准、验收标准、检验标准、失效分析、使用标准等等，而提高元器件可靠性是我们永远的课题。
【关键词】电子元器件；低气压环境；影响；可靠性；控制
1.低气压环境
在地球引力作用下，空气依附在地球周围，形成大气层，大气层从地面一直向上延伸到数百公里高空。地球的引力使空气具有一定重量形成大气压力，在某高度上的大气压力，是该点以上垂直于地面的单位面积上整个空气柱的重量。大气压是各向同性的，即在某一点上，不管在哪个方向上测量大气压都是相等的。大气压力的大小主要取决于海拔高度，随高度的增加，大气压力逐渐降低，大气逐渐变得稀薄。高度接近于5.5km处，大气压力降低到大约海平面标准大气压值的一半；接近16km处的大气压力为标准海平面值的1/10；在接近31km处的大气压力为海平面标准大气压值的1/100。大气压力的降低，必然对高海拔地区使用的电工电子产品产生影响。我国约有50%的地球表面积高于海平面1000m，约有25%的面积高于海平面2000m。压力梯度越大，压力改变得越快，元器件损坏的机会就越多。
2.低气压环境对电子元器件的影响
2.1 对散热产品影响
电工电子产品中有相当一部分是散热产品，如电机、变压器等，这些产品在使用中要消耗一部分电能，使其变成热能，使产品温度升高。散热产品的温升随大气压的降低而增加。表1列出了小型三向异步电动机温升随海拔高度的变化。
由表1可以看出：散热产品的温升随海拔高度的增加（大气压力的降低）而增加。温升与海拔高度大致成线性关系，如图1所示。其斜率取决于本身结构、散热情况、环境温度等因素。
散热产品的热耗散可以分成3种形式：传导、对流和辐射。大量散热产品的散热主要依靠对流，即依靠产品周围的空气流动来散热，对流散热一般又可分为强迫通风散热和自然对流散热。自然对流散热是依靠产品发热产生的温度场，造成产品周围空气的温度梯度，使空气流动散热。强迫通风散热是通过强制措施，迫使空气流过产品，带走产品产生的热量。对强迫对流散热来说，在体积流不变情况下，随高度增加，大气压将伴随着空气密度降低。空气密度降低将直接影响强迫对流散热的效果。这是由于强迫对流散热是依靠气体的流动带走热量的。一般电机用的冷却风扇，是保证流过电机的体积流量不变，当高度增加时，由于空
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。
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 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 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
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。
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。
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 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 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... 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。
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
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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目录 1.1 引 什么是电子元器件？1.1 引 电子元器件为什么要防静电放电（ESD）损伤？ 1.1 引 1.1 引
7 中国赛宝 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.2 1.21.2 1.21.3 静电的产生 1.3 静电的产生静电是怎样产生的？
1.3 静电的产生 1.3 静电的产生 与电子元器件行业相关的产生静电的方式有哪些？中国赛宝 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.3.1 摩擦产生静电 1.3.1 摩擦产生静电 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.3.2 感应产生静电 感应是怎样产生静电的？有什么特点? 显然，非导体不能通过感应产生静电。 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.3.3例如： 自动化生产中非常常见；包装袋,文件夹等IPC:撕扯胶带的动作能产生20000V的电压
1.3.4 1.4 静电的来源1.4.1 人体静电人体是最重要的静电源: 中国赛宝 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.4.1 人体静电 图1.2 操作者手上的静电return 1.4.1 人体静电 1.4.2 仪器和设备的静电
中国赛宝 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.4.3 器件本身的静电 电子元器件的外壳(主要指陶瓷、玻璃和塑料 1.4.4 其它静电来源 ?1.5 静电放电的三种模式 1.5 静电放电的三种模式 1.5 静电放电的三种模式电子制造过程的静电防护及检测技术 1.5.1 带电人体的放电模式 ? 图1.3 人体放电模拟
1.5.2 带电机器的放电模式 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.5.3 充电器件的放电模型 带电器件模型(Charged-Device Model，CDM)来描述。 图1.4 充电器件放电实例 中国赛宝 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.5.3 充电器件的放电模型 图1.7 带电器件的静电放电模型（a ）双极型器件（b ）MOS 器件 双极型器件的CDM等效电路如下图1.7(a)所示，Cd为着的Rd、Cd和Ld等效于带电器件。 1.6 静电放电失效 失效模式失效机理 1.6.1 失效模式 电子元器件由静电放电引发的失效可分 电子制造过程的静电防护及检测技术 1.6.1 失效模式 ? 突发性失效是指元器件受到静电放电损伤后，突然完集成电路的金属化互连或键合引线的熔断MOS电容介质击穿短路等。
电路可靠性设计与元器件选型 1、电子可靠性设计原则 电子可靠性的设计原则包括：RAMS定义与评价指标、电子设备可靠性模型、系统失效率的影响要素、电子产品可靠性指标、工作环境条件的确定、系统设计与微观设计、过程审查与测试、设计规范与技术标准。 有人说了，设计原则就是绝对正确的废话，谁都会说，谁都不会用。通俗的翻译出来就是设计原则很难和实际设计建立直接的影响和联系。 这一段主要是方法.论，关于技术的方法.论，钱学森老人的伟大众所周知吧？但他的水平和优势是什么？电子、机械、软件、测试、管理？都不是，是系统方法.论和工程计算。当我们要决策一个电路的器件选型的时候，如果有一个基本公式，直接告诉了我们应该重视哪个指标，器件选型和电路设计还是一件难事吗？ 举个例子，一个插座电缆，上面要通过10A的电流，是用2根8A的导线并联分流好呢？还是用一根14A的电缆好呢？通过可靠性模型可以轻松得到答案。 驱动一个发光管，是用三极管好呢，还是用运放好呢？ 前段时间去青岛，参观了青啤的啤酒博物馆，看到了一个世纪前，
德国的电机和日本的风扇，世纪后的今天仍然能正常工作，令人艳羡不已。系统失效率的影响要素可以告诉您这个结果的答案，放在今天，德国、日本和我们一样，也造不出耐一个世纪的电机和风扇。 电子可靠性要想提升，应该从哪些具体问题点下手呢？ 这些都是系统方法.论和工程计算可以帮助解决的问题，钱老走了，他的智慧和思维需要有人继续传承下去，我能做的是传播钱老的思想，希望有更多的人参与进来，更广泛的理解和应用。 2、电路可靠性设计规范 电路可靠性设计规范包括降额设计（降额参数和降额因子）、热设计（热设计计算、热设计测试、热器件选型）、电路安全性设计规范、EMC设计、PCB设计（布局布线、接地、阻抗匹配、加工工艺）、可用性设计（可用性要素、用户操作分析、设计准则）、可维修性设计（可维修性等级、评估内容、设计方法） 电路可靠性设计规范的一个核心思想是监控过程，而不是监控结果，举个最通俗的比方是，设计规范是怀孕过程的维护，保证优生。这些都是各前人多年经验的总结，按照这些具体的设计方法去做了，产品的可靠性隐患就会被排除了。 比如热设计，按照热功率密度、热流密度的计算确定下来的散热方法，您就不必担心散热不够了；按照热阻和结温的计算方法，选定了风扇和散热片，只要有足够的余量，也不必担心自己是“盲人骑瞎马，夜半临深池”了。