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器件選型之可靠性要素

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2021-07-04 21:50

器件選型是可靠性工程師經(jīng)常要開(kāi)展的工作,器件選型思考的深度和廣度,非常能考驗(yàn)可靠性工程師的功力,也暴露了你的可靠性功底。作為產(chǎn)品可靠性工程師,你應(yīng)該了解以下知識(shí),這也是提升可靠性功力的重要方面。

 

一、易產(chǎn)生應(yīng)用可靠性問(wèn)題的器件

 

對(duì)外界應(yīng)力敏感的器件

 

CMOS電路:對(duì)靜電、閂鎖、浪涌敏感 ? 小信號(hào)放大器:對(duì)過(guò)電壓、噪聲、干擾敏感 ? 塑料封裝器件:對(duì)濕氣、熱沖擊、溫度循環(huán)敏感 

 

工作應(yīng)力接近電路最大應(yīng)力的器件

 

 功率器件:功率接近極限值 ? 高壓器件:電壓接近極限值 ? 電源電路:電壓和電流接近極限值 ? 高頻器件:頻率接近極限值 ? 超大規(guī)模芯片:功耗接近極限值

 

頻率與功率都大的器件

 

 時(shí)鐘輸出電路:在整個(gè)電路中頻率最高,且要驅(qū)動(dòng)幾乎所有數(shù)字電路模塊 ? 總線控制與驅(qū)動(dòng)電路:驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),頻率高 ? 無(wú)線收發(fā)電路中的發(fā)射機(jī):功率和頻率接近極限值

 

二、選用元器件要考慮的十大要素

 

1、電特性:元器件除了滿足裝備功能要求之外,要能經(jīng)受最大施加的電應(yīng)力 

 

2. 工作溫度范圍:元器件的額定工作溫度范圍應(yīng)等于或?qū)捰谒?jīng)受的工作溫度范圍 

 

3. 工藝質(zhì)量與可制造性:元器件工藝成熟且穩(wěn)定可控,成品率應(yīng)高于規(guī)定值,封裝應(yīng)能與設(shè)備組裝工藝條件相容 

 

4. 穩(wěn)定性:在溫度、濕度、頻率、老化等變化的情況下,參數(shù)變化在允許的范圍內(nèi)

 

5. 壽命:工作壽命或貯存壽命應(yīng)不短于使用它們的設(shè)備的預(yù)計(jì)壽命 

 

6. 環(huán)境適應(yīng)性:應(yīng)能良好地工作于各種使用環(huán)境,特別是如潮熱、鹽霧、沙塵、酸雨、霉菌、輻射、高海拔等特殊環(huán)境 

 

7. 失效模式:對(duì)元器件的典型失效模式和失效機(jī)理應(yīng)有充分了解

 

8. 可維修性:應(yīng)考慮安裝、拆卸、更換是否方便以及所需要的工具和熟練等級(jí) 

 

9. 可用性:供貨商多于1個(gè),供貨周期滿足設(shè)備制造計(jì)劃進(jìn)度,能保證元器件失 效時(shí)的及時(shí)更換要求等 

 

10. 成本:在能同時(shí)滿足所要求的性能、壽命和環(huán)境制約條件下,考慮采用性價(jià)比高的元器件

 

三、失效模式及其分布

 

失效模式:元器件的失效形式,即是怎么樣失效的?失效機(jī)理:元器件的失效原因,即是為什么失效的?

 

元器件的使用者即使不能了解失效機(jī)理,也應(yīng)該了解失效模式

 

失效模式分布:如果元器件有多種失效模式,則各種失效模式發(fā)生的概率是進(jìn)行失效分析的前提。

 

器件選型之可靠性要素

器件選型之可靠性要素

器件選型之可靠性要素

 

四、高可靠元器件的特征

 

? 制造商認(rèn)證:生產(chǎn)廠商通過(guò)了權(quán)威部門的合格認(rèn)證

 

? 生產(chǎn)線認(rèn)證:產(chǎn)品只能在認(rèn)證合格的專用生產(chǎn)線上生產(chǎn) 

 

? 可靠性檢驗(yàn):產(chǎn)品進(jìn)行并通過(guò)了一系列的性能和可靠性試驗(yàn),100%篩選和質(zhì)量一致性檢驗(yàn) 

 

? 工藝控制水平:產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程得到了嚴(yán)格的控制,成品率高

 

? 標(biāo)準(zhǔn)化程度:產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢驗(yàn)符合國(guó)際、國(guó)家或行業(yè)通用規(guī)范及詳細(xì)規(guī)范要求

 

五、品種型號(hào)的優(yōu)先選用規(guī)則

 

? 優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)的、通用的、系列化的元器件,慎重選用新品種和非標(biāo)準(zhǔn)器件,最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格和承制單位的數(shù)量 

 

? 優(yōu)先選用列入元器件優(yōu)選目錄 

 

? 優(yōu)先選用器件制造技術(shù)成熟的產(chǎn)品,選用能長(zhǎng)期、連續(xù)、穩(wěn)定、大批量供貨且成品率高的定點(diǎn)供貨單位 

 

? 優(yōu)先選用能提供完善的工藝控制數(shù)據(jù)、可靠性應(yīng)用指南或使用規(guī)范的廠家產(chǎn)品 

 

? 在質(zhì)量等級(jí)相當(dāng)?shù)那疤嵯拢瑑?yōu)先選用集成度高的器件,少選用分立器件

 

器件選型之可靠性要素

 

六、供貨商應(yīng)提供的可靠性信息

 

?詳細(xì)規(guī)范及符合的標(biāo)準(zhǔn):國(guó)軍標(biāo)、國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、企標(biāo) 

 

? 認(rèn)證情況:QPL、QML、PPL、IECQ等 

 

? 質(zhì)量等級(jí)與可靠性水平:失效率、壽命(MTTF)、抗靜電強(qiáng)度、抗輻照水平等 

 

? 可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù):加速與現(xiàn)場(chǎng),環(huán)境與壽命,近期及以往,所采用的試驗(yàn)方法與數(shù)據(jù)處理方法 

 

? 成品率數(shù)據(jù):中測(cè)(裸片)、總測(cè)(封裝后)等 

 

? 質(zhì)量一致性數(shù)據(jù):批次間,晶圓間,芯片間,平均值、方差、分布 

 

? 工藝穩(wěn)定性數(shù)據(jù):統(tǒng)計(jì)工藝控制(SPC)數(shù)據(jù),批量生產(chǎn)情況 

 

? 采用的工藝和材料:最好能提供關(guān)鍵工藝和材料的主要參數(shù)指標(biāo) 

 

? 使用手冊(cè)與操作規(guī)范:典型應(yīng)用電路、可靠性防護(hù)方法等

 

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