电子元器件的贮存可靠性及评价技术

杨静文 王发军

摘 要：随着我国科学技术和信息产业的发展，电子原件的生产和使用已经十分的普遍。在电子工业的发展中，电子元器件是十分重要的零件。在一些特殊的状态下，需要电子元器件的贮存的可靠性，以便保证其长期的使用。因此，一些企业通过采取考核和评价体系，加强对电子元器件的管理，提高电子元器件贮存的可靠性。本文基于电子元器件贮存和管理的实践，对提高电子元器件贮存可靠性及评价技术进行研究。

关键词：电子元器件；贮存；可靠性；评价技术

在现代工业的发展中，电子元器件是许多设备和机械中的基础元件。随着电子工业的发展进步，对电子元器件贮存可靠性的研究也在不断的深入。一些电子元器件需要保持较长的贮存年限，来满足其使用功能的发挥。尤其是一些长期贮存，短期使用的零部件，其贮存的可靠性显得更为重要。在加强对电子元器件贮存的管理中，企业通过建立科学的考核评价制度，以及对电子元器件贮存的可靠性和评价技术进行研究，来实现电子元器件长期贮存的目标。

一.电子元器件贮存可靠性的重要意义

在对电子元器件贮存时效的研究中，发现大多数贮存超过十年的电子元器件其性能存在一定的问题。也即是说部分电子元器件的使用寿命因为贮存性能不达标而大大缩短。这些电子元器件在制造和使用的初期，由于制造工艺和内部模块等出现的一些问题，導致在使用的后期其应用的可靠性降低，出现较多的问题。因此，加强对电子元器件贮存可靠性的研究，能够对提高电子元器件使用已经装备的可靠性起到保障作用。

二.电子元器件贮存中失效的原因

在对电子元器件贮存可靠性研究中，分析电子元器件失效的原因是重要的内容。一般情况下，长期贮存后的电子元器件失效的原因包括水汽因素、环境因素、制造工艺等。在对电子元器件失效原因的划分中，可以分为国内电子元器件失效模式和国外电子元器件失效的原因。

（一）国内电子元器件失效的原因

在对电子元器件失效的研究中，不同电子元器件根据其结构和制造和构造等不同，其失效的原因和形式也各有差别。在国内电子元器件中，半导体分立器件失效的主要原因主要是引线焊接过程中出现的工艺缺失，以及空气中水汽过多，密封性较差等，造成半导体分立器件的漏气和开路等失效形式。在一般情况下，混合集成电路的失效主要是由引线和铝金属受到腐蚀、粘结和键合失效，表现出外引线断裂等。另外，电阻器件失效表现为电阻数值出现漂移，以及电路出现短路的情况。造成其失效的原因较多，主要是由制造过程中工艺中电极和基片的焊接缺陷，以及绝缘材料变质，内部污染，热应力造成的电阻增大等原因。电真空器件失效的原因主要由管壳的漏气，电真空器件的腐蚀等。其主要表现为灯丝端断裂和真空度下降和失效。电磁继电器失效的原因有引线和触电有机化学受到腐蚀、器件密封性较差，以及有机污染物的挥发等。其造成的失效表现为外引线受腐蚀后脆化断裂、电阻状态不稳定，以及器件漏气等状况。连接器是电子器件的连接材料，其失效主要受到环境中水汽的影响，造成的连接器中的绝缘材料的老化腐蚀。连接器失效的表现形式为锈蚀。频率元件的失效表现为频率器件的停振和晶片的断裂破碎。频率元件失效的原因由空气中水汽过多，以及器件在制造过程中晶片本身的工艺缺陷等。射频电缆失效主要的原因是器件受环境的影响，造成其绝缘材料老化，其主要的表现形式为射频电缆的短路。

（二）国外电子元器件失效的主要原因

在国外电子元器件失效原因的研究中，包括内部结构失效和外部结构失效。其中，电子元器件的内部结构失效和其贮存的环境、制造工艺、温度和水汽等因素有关。而外部结构失效是电子元器件失效的主要原因，其主要是受到元器件在贮存过程中受到环境中温、湿度，以及其他情况的影响。外部结构失效包括腐蚀造成的外引线断裂，以及工艺缺陷引起的封装漏气失效和引线焊接失效。

在国外电子元器件的失效研究中，混合集成电路常见的失效形式表现为电容器的短线、短路，以及电阻器的短线等。导致混合继承电路失效的原因有集成电路的元件、绝缘体受到破坏，电容耦合以及电器粘结失效等。单片微型器件的失效原因主要是制造过程中连接不合格，以及器件遭受的磨损和腐蚀、绝缘体损坏等。其造成的器件连接缺陷，电路短路等。电阻器失效的原因主要是受到环境因素的影响，导致的器件干燥或遭受腐蚀和不绝缘等状况。电阻失效的表现形式有电阻值的增加，电路的短路和断路等。电容器常见的失效形式表现为电器绝缘材料和介质等受环境影响而出现的变质、破损等现象。电容器件失效的原因有水汽过多造成器件的潮解和密封损坏。

三.电子元器件贮存可靠性评价技术

根据电子元器件失效的原因和形式的了解，可知电子元器件失效主要是受到环境因素和生产制造工艺的等原因，使得电子元器件发生的芯片引线脱落和水汽的影响。因此，为了解决电子元器件的长期贮存问题，提高其贮存的可靠性，需要从多个方面入手，结合各种影响因素，进行全面的管理。其中，许多国家和地区引入了电子元器件可靠性评价技术来加强对电子元器件可靠性的掌握。电子元器件可靠性评价技术包括长期贮存实验评价技术，极限应力评价技术和加速贮存寿命实验技术三个方面。

（一）长期贮存实验评价技术

在电子元器件贮存可靠性评价技术中，长期贮存实验技术能够掌握电子元器件贮存中失效的信息，是提高电子器件贮存可靠性的一种直接和有效的方法。使用长期贮存实验评价技术，根据电子元器件是失效的原因找回失效的信息，并在此基础上找出提高电子元器件可靠性的有效措施。但是，在其进行失效信息的找回和分析中需要耗费大量的时间。在实际运用中，长期贮存实践评价技术较为适用关键电子元器件和新型的电子元器件。

（二）极限应力评价技术

极限应力评价技术是指通过运用某些力学性能实验来对产品的失效模、失效机理进行研究，并在此基础上提出相应的改正措施，降低产品失效的几率，提高其可靠性。极限应力评价技术是针对电子元器件缺陷的评价技术，它包括应力---强度模型、应力---时间模型等。

（三）加速贮存寿命实验技术

在电子元器件贮存可靠性评价技术中，加速贮存寿命实验技术是一项时间较短、费用较低的电子元器件可靠性评价技术。加速贮存寿命实验技术主要是通过模拟并加快电子元器件的应力和环境的变化速度来加快其贮存，完成可靠性实验。虽然，加速贮存寿命实验技术能够具有较快的速度，但是在实际运用中其误差较大，准确性需要进一步提高。

四.结语

保持电子元器件在长期贮存条件下的可靠性，是电子元器件研究的热点问题。提高电子器件贮存的可靠性，对保障电子产品的使用寿命具有重要的意义。在电子产品贮存失效原因的分析中，可以分为国内电子元器件失效原因和国外电子元器件失效的原因。并根据电子元器件失效的原因，提出电子元器件贮存可靠性技术评价。其主要包括，长期贮存实验评价技术、极限应力评价技术以及加速贮存寿命实验技术等，对提高电子产品贮存可靠性有重要的作用。

参考文献

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（作者单位：陕西凌云电器集团有限公司总装分厂）