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隨著電子技術的發展，電子設備和儀器的應用領域越來越廣泛，包括在惡劣環境下工作的設備，如煤礦井下作業設備等。這些設備中的電子元器件需要在長時間連續通電的情況下工作，并且受到環境條件（如溫度和濕度）變化以及各種其他因素的影響。因此，確保電子器件的高可靠性和穩定性顯得尤為重要。

保證電子器件的質量和焊接質量，是整機生產中的兩個關鍵環節。在裝配前，對電子器件進行嚴格的檢驗和老化篩選，尤其是在特殊行業如軍工和煤礦等領域，是確保設備可靠運行的必要步驟。

一、元器件失效的普遍規律和相應對策

元器件的可靠性是指元器件在規定的時間內（通常稱為保險期），在規定的條件下，完成規定功能（或任務）的能力。這是產品壽命和使用時產品質量的綜合體現。通常用失效率來定量描述器件的可靠水平：

失效率越低，說明元器件的可靠性越高。

值得注意的是，元器件的電參數指標和性能穩定性之間沒有直接的聯系。電參數指標好的器件，可靠性不一定高；相反，電參數差的元器件，可靠性不一定低。元器件的電參數可以通過儀器儀表立即測量，但元器件的可靠性和穩定性必須通過各種可靠性試驗或長時間使用后才能判斷。

大量同類元器件的失效可以分為三個階段：

1. 早期失效期：新制造的電子器件，剛投入使用一段時間后稱為早期失效期。早期失效的特點是失效率高，但隨著工作時間的增加迅速降低。這一段的失效原因可能是制造器件的原材料缺陷或生產工藝措施不當造成的。早期失效是元器件本身設計和制造的缺陷在使用中暴露出來的結果。老化篩選的主要目的是加速早期失效，使整機在出廠前就進入正常使用階段，篩選掉早期失效的元器件，保證整機的可靠工作。

2. 偶然失效期：早期失效期過后，元器件進入偶然失效期。這一階段的特點是失效率低且穩定，表現為偶然性質，是元器件最好的工作階段。此期間的失效原因可以看成是在某一時刻元器件積累的應力超過了其抗應力強度。應采取措施，如散熱通風和防電磁干擾措施，避免環境變化超過適用范圍。

3. 損耗失效期：元器件經過正常使用后，由于老化、損耗、磨損和疲勞等原因，失效率隨著工作時間的增加而上升，這一階段稱為損耗失效期或晚期失效期。損耗失效主要是由于材料的化學和物理變化引起的，如管子內部引線鍵合點長期氧化導致電阻增大，產生熱量過大使鍵合點開路等。損耗失效是正常的自然規律，表明元器件已到額定使用期，應定期更換。

二、老化篩選的作用和內容

老化篩選的作用是通過外加應力將早期失效元器件的潛在故障加速暴露，并及時篩除掉，以保證正常使用的電子元器件具有較高的可靠性。外加應力可以是熱的、電的、機械的或多種應力的綜合。目前廣泛采用的篩選項目有：高溫存儲、高低溫沖擊、高溫功率老化、機械震動、離心加速度、檢漏、濕熱等。

常用的老化篩選方法包括：

1. 高溫存儲：在高溫環境中存放元器件一定時間，以考核高溫對電子元件的影響，確定其在高溫條件下工作的適應性。一般高溫存放的溫度在120℃－300℃之間，存放時間從幾十小時到幾百小時不等。

2. 高、低溫沖擊：將元件在低溫和高溫環境中交替存放，以檢驗其承受溫度突變的能力。通常在＋125℃和－55℃的環境中交替存放半小時，循環5次。

3. 高溫功率老化：在高溫環境下通電，模擬元器件在實際電路中的工作條件進行老化。溫度通常在＋80℃－＋180℃之間，是一種非常有效的篩選方法。

三、具體的老化篩選條件和方法

不同類型的元器件有不同的老化篩選方法：

1. 二極管：在＋100℃、-30℃各儲藏24小時，阻值和常溫相差大于±30％的篩去不用。

2. 三極管：

   - 高溫儲存：硅管在＋125℃存放24小時，鍺管在＋70℃存放24小時。

   - 低溫儲存：硅、管在－40℃～-45℃存放24小時。

   - 高低溫沖擊：硅管在＋125℃～－45℃、鍺管在＋70℃～－45℃之間交替存放半小時，循環三次，交替時間小于一分鐘。

   - 常溫功率老化：滿功率通電8小時。

3. 數字集成電路：

   - 高溫儲存：＋125℃，存放72小時。

   - 高低溫沖擊：＋125℃～－45℃各存放半小時，循環5次，交替時間不小于1分鐘。

   - 高溫功率老化：通電帶滿負荷，老化溫度＋85℃，老化時間72小時。

通過嚴格的老化篩選，可以有效提高電子元器件的可靠性，保證整機的穩定工作，特別是在惡劣環境下使用的設備中。優科電子元器件篩選實驗室面積約2400平米，已具備全套資質和專業團隊36人，配備元器件篩選設備180臺/套，可提供專業的電子元器件篩選、元器件失效分析（FA）及可靠性驗證等服務。