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电子元件入门基础常用电子元器件详解大全作用

  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。

  理想的可靠性筛选应使W=1,L=0,这样才能达到可靠性筛选的目的。Q值大小反映了这些产品在生产过程中存在问题的大小。0值越大, 表示这批产品筛选前的可靠性越差,亦即生产过程中所存在的问题越大, 产品的成品率低。

  筛选项目◆■选择越多, 应力条件越严格, 劣品淘汰得越彻底, 其筛选效率就越高, 筛选出的元器件可靠性水平也越接近于产品的固有可靠性水平。但是要付出较高的费用、 较长的周期, 同时还会使不存在缺陷、 性能良好的产品的可靠性降低。故筛选条件过高就会造成不必要的浪费, 条件选择过低则劣品淘汰不彻底, 产品的◁☆●•○△使用可靠性得不到保证。 由此可见, 筛选强度不够或筛选条件过严都对整批产品的可靠性不利。 为了有效而正确地进行可靠性筛选,必须合理地确定筛选项目和筛选应力, 为此, 必须了解产品的失效机理。 产品的类型不同, 生产单位不同以及原材料及工艺流程不同时, 其失效机理就不一定相同, 因而可靠性筛选的条件也应有所不同。因此, 必须针对各种具体产品进行大量的可靠性试验和筛选摸底试验, 从而掌握产品失效机理与筛选项目间的关系。 元器件筛选方案的制订要掌握以下原则: ①筛选要能有效地剔除早期失效的◇•■★▼产品, 但不应使正常产品提高失效率。②为提高筛选效率, 可进行强应力筛选, 但不应使产品产生新的失效模式。③合理选择能暴露失效的最佳应力顺序。④对被筛选对象可能的失效模式应有所掌握。 ⑤为制订合理有效的筛选方案, 必须了解各有关元器件的特性、 材料、 封装及制造技术。此外, 在▪…□▷▷•遵循以上五条原则的同时, 应结合生产周期, 合理制▲=○▼定筛选时间。

  电子元器件的失效大多数是由于体内和表面的各•☆■▲种物理化学变化所引起, 它们与温度有密切的关系。温度升高以后, 化◆▼学反应速度大大加快, 失效过程也得到加速。使得有缺陷的元器件能及时暴露, 予以剔除。

  高温筛选在半导体器件上被广泛采用,它能有效地剔除具有表面沽污、键合不良、氧化层有缺陷等失效机理的器件。通常在最高结温下贮存2 4 -1 6 8小时。

  高温筛选简单易行, 费用不大, 在许多元器件上都可以施行。通过高温贮存以后还可以使元器件的参数性能稳定下来, 减少使用中的参数漂移。 各种元器件的热应力和筛选时间要适当选择, 以免产生新的失效机理。

  筛选时, 在热电应力的共同★△◁◁▽▼作用下, 能很好地暴露元器件体内和表面的▷•●多种潜在缺陷,它是•□▼◁▼可靠性筛选的一个重要项目。

  各种电子元器件通常在额定功率条件下老炼几小时至168小时,有些产品,如集◆●△▼●成电路, 不能随便改变条件, 但可以采用高温工作方式来提高工作结温, 达到高应力★▽…◇▲●…△状态, 各种元器件的电应力要适当选择, 可以等于或稍高于额定条件, 但不能引人新的失效机理。功率老炼需要专门的试验设备, 其费用较高, 故筛选时间不宜过长。民用产品通常为几个小时 , 军用高可靠产品可选择 1 0 0 .1 6 8小时, 宇航级元器件可以选择2 4 0小时甚至更长的周期。

  电子产品在使用过程中会遇到不同的环境温度条件, 在热胀冷缩的应力作用下, 热匹配

  性能差的元器件就容易失效。 温度循环筛选利用了极端高温和极端低温间的热胀冷缩应力,能有效的剔除有热性能缺陷的产品。元器件常用的筛选条件是-55 ~+1 2 5℃, 循环5 ~10次。

  离心加速度试验又称恒定应力加速度试验。 这项筛选通常在半导体器件上进行, 把利用高速旋转产生的离心力作用于器件上, 可以剔除键合强度过弱、 内引线匹配不良和装架不良的器件, 通常选用20000 g 离心加速度持续试验一分钟。

  在对产品进行振动或冲击试验的同时进行电性能的监测常被称为监控振动或监控冲击试验。 这项试验能模拟产品使用过程中的振动、 冲击环境, 能有效地剔除瞬时短、 断路等机械结构不良的元器件以及整机中的虚焊等故障。在高可靠继电器、 接插件以及军用电子设备中, 监控振动和冲击是一项重要的筛选项目。

  典▪▲□◁型的振动条件是: 频率2 0 ~ 2000 Hz , 加速度2~20 g , 扫描1~ 2周期, 在共振点附近要多停留一段时间。 典型的冲击筛选条件是1500^ -3000g , 冲击3 ~5 次, 这项试验仅适用于元器件。

  监控振动和冲击需要专门的试验设备, 费用昂贵, 在民用电子产品中一般不采用。

  除以上筛选项目外, 常用的还有粗细检漏、 镜检、 线性判别筛选、 精密筛选等。

  半导体器件可以划分为分立器件和集成电路两大类。分立器件包括各种二极管、 三极管、 场效应管、 可控硅、 光电器件及特种器件; 集成电路包括双极型电路、 MOs电路、 厚膜电路、 薄膜电路等器件。 各种器件的失效模式和失效机理都有差异。 不同的失效机理应采用不同的筛选项目, 如查找焊接不良, 安装不牢等缺陷, 可采用振动加速度; 查找元器件键合不牢, 装片不○▲-•■□良, 内引线配置不合适等缺陷, 采用离心加速度; 查找间歇短路、 间歇开路等缺陷,采用机械冲击等。 因此, 不同器◇=△▲件的筛选程序不一定相同。 如晶体管的主要失效模式有短路、开路、 间歇工作、 参数退化和机械缺陷等五种, 每种失效模式又涉及到多种失效机理, 这些都是制定合理的筛选程序的重要依据。

  常用的电子元器件管有整流、 开关、 稳压、 检波和双基极等类型, 典型的筛选程序□◁如下:

  ( 3 ) 敲变: 用硬橡胶锤敲3 ~ 5次, 同时用图示仪监视正向特性曲线 c m高度, 按自由落体到玻璃板上5 ~ 1 5次。

  ( 5 ) 功率老炼: ①开关管: 1 . 5 倍额定正向电流, 1 2 小时; ②稳压管: 1~1 . 5 倍额定功率,1 2 小时 ; ③检波整流管: 1~1 . 5 倍额定电流, 1 2 小时; ④双基极二极管: 额定功率老炼1 2小时。

  ( 9 ) 外观检查: 用显微镜或放大镜检查外观质量, 剔除玻璃碎裂等有缺陷的管子。

  ( 2 ) 功率老化: 小功率管加功率至结温Tjm, 老炼2 4 小时, 高频管要注意消除有害的高频振荡, 以免管子hFE 退化。

  ( 3 ) 高温功率老炼: 8 5℃, 9 6 小时, 在额定电压、 额定负载下动态老炼。

  答:电阻电线内通过电流时,电子在导线内运动也受着一定的阻力,这种阻力叫做电阻。电阻用符号“R”表示,表示电阻大小的单位是欧姆,简称欧,用符号“Ω”表示,丈量大电阻值可用千欧(KΩ)或兆欧(MΩ)。它们之间的换算关系是:1毫欧(mΩ)=0.001欧(Ω),1千欧=1000欧(Ω),1兆欧=1,000,000欧(Ω)。

  答:可调电阻又称为电位▲★-●器,电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。但是一般以为电位器都是可以被手动调节的,而可变电阻一般都较小,装在电路板上不经常调节,可变电阻有三个引脚,其中两个引脚之间的电阻值是固定,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改变。这样,可以调节电路中的电压或电流,达到调节的效果。

  答:电容器是一种能储存电荷的容器,它是由两片靠的较近的金属片,中间再隔以尽缘物质而组成的,按尽缘材料不同,可制成各种各样的电容器,如:云母、瓷介、纸介、电解电容器等。在构造上,又分为固定电容器和可变电容器,电容器对交流电的阻力受交流电频率影响,即相通容量的电容器对不同频率的交流电呈现不同的容抗。

  答:在一块P型半导体中,掺进一些杂质,将其中的一部分转换成N型半导体,这样就形成了PN结,这是所有晶体管的最基本结构。

  答:二极管是一种具有单向导电性的电子器件(即只答应电流往一个方向流过,就是箭头方向△▪▲□△),它类似于我们生活中所用的开关,当它正向导通时,相当于开关处于闭合状态,当它反向时,相当于开关处于断开状态。

  答:串行通讯是CPU与外部的一种通讯方式,数据是一位一位的数据传送,优点是使用的数据线很少,可靠性高。天津波音?陆鹰电动车公司首次把这种通讯方式应用于电动车,实现了智能型控制器与现实面板之间的可靠性。

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