提升电子元器件使用可靠性的策略研究

秦 冲

（三门峡职业技术学院，河南 三门峡 472000）

0 引 言

随着社会的飞速发展，电子装置越来越趋向于复杂化。在这种趋势下，人们对电子装置的要求越来越高。当前，可靠性高、速度快、消耗功率小和成本低等特点，已成为现代社会对电子元器件的新需要。电子元器件常指电器、仪表等设备的零部件。电子系统一般由数量众多的电子元器件组成，由电子元器件进行串联来保证电子系统的稳定运行。其中，只要有一个电子元器件受到性能和环境等因素的影响，就会影响整个电子系统的可靠运行[1]。因此，电子系统中电子原件的稳定性和可靠性尤为重要。

1 电子元器件的可靠性分析

可靠性技术是指通过对产品故障发生的原因进行分析、评价，通过排除故障以提高产品可靠性的技术。故障产品与不合格产品不同，二者存在本质区别。不合格产品是指在生产时不符合标准的产品，而故障产品是指在生产出厂时属于合格品，由于使用时间较长或各种外在因素影响而无法正常使用，变成不合格的产品。

电子元器件被用于组装成各类电子设备时，需要面对外部各种应激反应[2]。例如，电子设备掉落时引起的物理应变、冷热温差引起的热应变、通电时的电应变以及时间过久引起的老化或损坏等。电子元器件的可靠性主要体现在：（1）器件本身固有的可靠性，本身可靠性与元器件的质量、结构以及设计方式相关，是电子元器件可靠性的基础表现，由多种因素共同决定；（2）使用过程中表现出来的可靠性，使用可靠性一般受人为、环境等外部因素的影响，通常指元器件在系统中表现出来的状态。

电子元器件的选择、使用过程等都会影响使用的可靠性。即使是同一规格的电子元器件，由于其生产单位差异，也可能造成可靠性的表现差异。元器件不同的可靠性状态可通过系统运行情况进行观察。因为元器件的不同对整机系统产生的影响有大有小，所以一般以现场失效率为计算对象计算该整机系统中的失效率。由于该规格并不符合电子元器件的规格，因此对失效率的统计会超出元器件可靠性的额定范围值。换言之，要想在企业中发挥有效性，电子元器件的可靠性必须在规定范围内。如果超出元器件的范围值，就会引发失效，难以保证其可靠性。因此，在研究电子元器件可靠性时需要多方面考虑，了解降低可靠性的原因，明确参数，使电子元器件规范运行，提升电子元器件的可靠性[3]。

2 对电子元器件使用可靠性产生影响的原因

下面将分析电子元器件使用可靠性的影响因素，以规范电子元器件的运行，提高其可靠性。

2.1 电子元器件自身因素的影响

电子元器件自身因素包括其设计因素和自身的质量因素。本文讨论以电子元器件自身因素中的设计因素为主。设计因素对电子元器件的影响主要体现在设计是否合理，能否在实际应用中使电子元器件达到预定状态[4]。合理的设计、到位的设计，能让电子元器件在工作过程中顺畅无比，反之会起到阻碍作用，同时对维修人员的维修造成一定困难。

2.2 人为因素的影响

物品生产与服务的对象是人，人作为产品的创造者和使用者，不可避免会对物品产生巨大影响。一个电子元器件需要经过多项流程才能实现从生产到使用的过程，而每个流程又都需要人员参与。因此，各个阶段都有可能表现出人为因素对其造成的影响，且发生的概率高于其他因素。以电子元器件的装配工艺为例，探讨人为因素对电子元器件可靠性的影响。例如，人员在装配元器件的过程中，完成装配后，元器件没有按照预期正常运行，无法控制系统设备[5]。几经调查分析发现，是人员在装配过程中违反了电路焊接的规范要求，没有对电烙铁进行准确接地而导致电子元器件运行失效，影响了整机元器件的正常使用。

2.3 技术因素的影响

检测试验是检测电子元器件是否具备可靠运行条件的有效手段。就我国目前而言，军用、航天等领域内的电子元器件已经具备了成熟的技术条件进行可靠性试验检测。就影响元器件试验检测因素而言，检验时间的长短、由检验产生的费用和有效的检测方式等，都会对电子元器件的可靠性检测产生影响。

2.4 稳定因素的影响

稳定因素与电子元器件的生产质量密切相关。由于技术等因素的限制，电子元器件生产呈现出手工与机械制造相混合的局面。混乱的工艺使电子元器件行业的合格率久居不上，而不合格的电子元器件通常会存在各种缺陷导致其稳定性不达标，直接影响电子元器件的使用可靠性。目前，和其他发达国家相比，我国电子元器件制造技术还不够成熟，稳定性相对欠缺，有待改进提升。

2.5 电应力因素的影响

“电应力”一般指“电压应力”，通常指工作电压与额定电压的比值。它对电子元器件使用可靠性的影响主要表现在过多的静电或者地线不符合标准，造成电子元器件被过大的电力干扰，使其无法达到正常运行标准而引发电子元器件失效，是一项潜在引发失效的因素。供电过程中，不注重电力保护是直接产生电应力的主要原因。例如，生产电子元器件时，为确保电子元器件的有效性，会严格规范电子元器件的接地保护，尤其是零线与地线的安装。但是，在实际对电子元器件进行供电时，要严格按照其规范安装供电，避免给电子元器件带来过大的电力，影响其使用可靠性。

3 电子元器件使用可靠性的改进措施

3.1 加大对电子元器件的检测力度

生产过程中，企业要加强对电子元器件的检测力度，增加检测面和检测量，保证市场上的电子元器件在出厂时都属于合格产品。使用过程中，应严格按照电子元器件的标准规范使用，并定期对已经使用的电子元器件进行可靠性检测。具体地，可从以下三方面进行。第一，重视检测工作，有效利用检测结果，预防电子元器件存在安全隐患。第二，制定严格的筛选程序。检查过程中，要确保电子设备的应用质量，及时处理有问题的电子元器件。第三，加强监督职能，重视设备的维护。实际工作中，要强化“防大于治”的观念，加强监督管理职能，做到有问题早发现、早解决，定期维护设备，加大筛查力度，预防电子元器件出现故障，并及时解决发现的问题。

3.2 严格控制运行负荷

电子元器件的运行负荷具有其最大限度值，因此运行过程中要在其正常工作的限度内运行，避免电子元器件超负荷运行。大功率的电子元器件要注意通风，并给其单独配置散热装置，保证其正常运行。要定期检查电子元器件的状态，预防元器件运行负荷超标等，以达到对运行负荷的控制。

3.3 加大对电子元器件的使用维护力度

规范使用电子元器件，并对电子元器件的使用进行维护，有效防止电子元器件由于使用不合理而在运行中发生较大的故障或问题。使用者需要制定维护策略，加大对电子元器件的使用维护力度，定期定点对其进行维护。一旦发现故障隐患，及时给予解决措施。维护人员要提高维护质量，及时处理本身存在一定问题的电子元器件，及时更换不合乎规格的电子元器件，最大程度提升电子元器件的使用可靠性。同时，要及时记录维护的次数、问题等信息，便于工作人员全面了解电子元器件的“历史”，最大程度保证电子系统的运行质量。

3.4 科学合理选购电子元器件

在我国，电子元器件的管理制度相对薄弱，各种不同规格的电子元器件鱼目混杂，甚至有些并非是正规渠道生产。介于这种情况，选购电子元器件时，购买者需要理性消费，先了解市场上的电子元器件的相关情况，再根据需求合理选择合适的电子元器件。另外，购买时尽量避免选购“三无”产品，以提升电子元器件的使用可靠性。

4 结 论

随着科技的发展，人们对电子信息系统的可靠性与稳定性要求不断增加。可靠性工作的目的在于加强了解和评价电子元器件使用的可靠性水平，更在于改进和提高电子元器件的使用可靠性。电子元器件作为电子设备的重要组成部分，与系统的整体运行有着密切联系。如何提高可靠性已成为元器件应用与研制单位的热点问题。实际生活应用中，掌握影响基本的电子元器使用可靠性的因素和改进策略，规范使用电子元器件，提升其使用可靠性尤为重要。本文就提升电子元器件使用可靠性的影响因素及解决策略进行研究，对电子元器件的可靠性进行了具体分析，旨在促进我国电子系统市场的全面发展。

[1] 宋芳芳，恩云飞，吕东亚，等.一种基于试验和理论推导的金属材料高温弹性模量的提取方法[J].真空电子技术，2017，（1）：14-17.

[2] 张 倩.封装形式对电子元器件长期储存可靠性研究[J].电子元件与材料，2017，36（6）：99-104.

[3] 陈俊光，谷专元，何春华，等.MEMS惯性器件的主要失效模式和失效机理研究[J].传感器与微系统，2017，36（3）：1-5.

[4] 章晓文，吕红杰，何小琦，等.DC/DC电源模块可靠性评价方法研究[J].微电子学，2017，（6）：872-875.

[5] 付 红.提高电子元器件使用可靠性的方法[J].电子技术与软件工程，2015，（13）：242-247.