电子元件筛选的必要性,你需要知道的都在这了!

1、元器件筛选的必要性
电子元件的固有可靠性取决于产品的可靠性设计。因此，在将电子元件安装在整个机器或设备上之前，有必要尽可能地消除有问题的元件，因此，有必要对元件进行筛选。那么，零件筛选有什么方案呢？原则是什么？常见的筛选项目有哪些？

安排测试筛选先后次序的两种方案：
方案1:将不会产生串联触发效果的故障模式筛选放在前面，将会产生串联触发效果的故障模式筛选放在后面。

方案2:将能与其他故障模式产生串联触发效果的故障模式筛选放在前面，将不会产生串联触发效果的故障模式筛选放在后面。

如果选择选项1，将会发现能够与其他故障模式一起产生连续触发效果的故障模式将在稍后被筛选。如果故障模式本身没有被触发，但是其他相关的故障模式将首先被触发，因为这种故障模式的检测之前已经完成，所以不能准确地定位和消除这种缺陷部件。备选方案2可以有效避免上述问题，并使筛选过程更加优质、经济和高效。

2、筛选方案的设计原则
定义如下：

筛选效率W=不合格产品/实际缺陷产品

筛选损失率L=损坏的好产品数量/实际好产品数量

筛选淘汰率Q=剔降次品数/进行筛选的产品总数

理想的可靠性筛选应使W=1，L=0，从而达到可靠性筛选的目的。q值反映了这些产品在生产过程中的问题。Q值越高，这批产品在筛选前的可靠性越差，即生产过程中的问题越大，产品产量越低。

选择的筛选项目越多，压力条件越严格，劣质产品淘汰得越彻底，筛选效率越高，被筛选部件的可靠性水平更接近产品固有的可靠性水平。然而，这将花费更多和更长的时间，这将最终降低筛选效率。

因此，筛选条件的选择过高将导致不必要的浪费，而选择条件过低将导致劣质产品的不完全消除，产品的可靠性无法得到保证。这表明筛选强度不足或筛选条件过于严格不利于整批产品的可靠性。

为了有效、正确地进行可靠性筛选，必须合理确定筛选项目和筛选压力。为此，必须了解产品的失效机理。对于不同类型的产品、不同的生产单元以及不同的原材料和工艺流程，失效机理不一定相同，因此可靠性筛选的条件也应该不同。因此，必须对各种特定产品进行大量的可靠性试验和筛选试验，以掌握产品失效机理和筛选项目之间的关系。

元器件筛选方案的制订要掌握以下原则：
1)筛选应能有效消除早期失效的产品，但不能提高正常产品的失败率。

2)为了提高筛选效率，可以进行强应力筛选，但产品不应产生新的失效模式。

3)合理选择能暴露故障的最佳应力顺序。

4)掌握所有产品的失效模式。

5)为了制定合理有效的筛选计划，必须了解所有相关部件的特性、材料、包装和制造技术。

此外，在遵循上述五项原则的同时，应根据生产周期合理设定筛选时间。

3、几种常用的筛选项目
1）高温贮存
电子元件的故障主要是由它们的身体和表面的各种物理和化学变化引起的，这些变化与温度密切相关。温度升高后，化学反应速度大大加快，失效过程也加快，有缺陷的部件可以及时暴露并消除。

高温筛选广泛应用于半导体器件，能有效去除表面污垢、结合不良、氧化层缺陷等具有故障机理的器件。一般来说，器件需要在最高结温下储存24~168小时。

高温筛选既简单又便宜，可以在许多组件上实现。在高温下储存后，可以稳定部件的参数性能，减少使用中的参数漂移。应适当选择各部件的热应力和筛选时间，以避免新的失效机制。

2）功率电老炼
在筛选过程中，在热电应力的共同作用下，它可以很好地暴露出零件本体和表面的各种潜在缺陷。这是可靠性筛选的一个重要项目。

各种电子元件通常在额定功率条件下老化数小时至168小时。集成电路等一些产品不能随意改变条件，但采用高温工作方式可以提高工作结温，达到较高的应力状态。应适当选择各部件的电气应力，该应力可等于或略高于额定条件，但不能引入新的故障机制。

功率老炼需要特殊的测试设备，成本相对较高，所以筛选时间不应太长。民用产品通常需要几个小时，军用高可靠性产品可以选择100或168小时，航空航天部件可以选择240小时甚至更长时间。

3）温度循环
电子产品在使用过程中会遇到不同的环境温度条件。在热膨胀和收缩的压力下，热匹配性能差的部件很容易失效。温度循环筛选利用极端高温和极端低温之间的热膨胀和收缩应力，能有效消除热性能缺陷产品。元器件常用的筛选条件是-55℃至+125℃，循环5-10次。

4）离心加速度
离心加速度试验也称为恒应力加速度试验。这个筛选通常是在半导体器件上进行，在装置上可以将高速旋转产生的离心力作用于机器，从而将键合强度过弱、内引线匹配不良和装置不良的器件，通常选择离心加速度为20000克，并且持续试验1分钟。

5）监控振动和冲击
在对产品进行振动或冲击测试的同时监测电性能，常被称为监测振动或监测冲击测试。该测试可以模拟产品在使用过程中振动、冲击环境，有效去除瞬时短、断路等机械结构不良的零部件，并发现整机中虚焊等故障。在高可靠的继电器、插件、军用电子设备中，监视振动和冲击是重要的筛选项目。

典型振动条件:频率为20-2000左右，速度为2-20克，扫描1-2周，在共振点附近停留一段时间。典型的冲击筛选条件为1500-3000克，冲击为3-5次，此次测试仅适用于元器件。

监测振动和冲击需要专用的试验设备，费用昂贵，一般不被民用电子产品采用。

除了上面的筛选项目，常用的还有粗细检测漏、镜片检测、线性判别筛选、精密筛选等。