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如何進行開關(guān)電源之元器件篩選？原則是什么?

來源：東莞市成良智能科技發(fā)布時間：2019-10-14 點擊量：1005

各種各樣的電子元器件的固有可靠性取決于開關(guān)電源等產(chǎn)品的可靠性設(shè)計，因此，應(yīng)該在電子元器件裝上開關(guān)電源或設(shè)備之前，就要設(shè)法盡可能排除掉存在問題的元器件，為此就要對元器件進行篩選。那么，開關(guān)電源之元器件篩選都有哪些方案？原則是什么？常見的篩選項目有哪些？

1、開關(guān)電源之元器件篩選的必要性
安排測試篩選先后次序的兩種方案：
方案1：將不產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在前面，將可以與其它失效模式產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在后面。
方案2：將可以與其它失效模式產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在前面，將不產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在后面。

如果選擇方案1，會發(fā)現(xiàn)將可以與其它失效模式產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在后面，如果出現(xiàn)本身失效模式?jīng)]有被觸發(fā)，但其它關(guān)聯(lián)的相關(guān)失效模式先被觸發(fā)的情況，因為該類失效模式的檢測已經(jīng)在前面做過了，所以不能準(zhǔn)確地定位和剔除這種帶有缺陷的開關(guān)電源之元器件。而選擇方案2就可以非常有效地避免上述問題的發(fā)生，使篩選過程更加優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟和高效。

2、開關(guān)電源之元器件篩選方案的設(shè)計原則定義如下：
篩選效率W=剔除次品數(shù)/實際次品數(shù) 篩選損耗率L=好品損壞數(shù)/實際好品數(shù) 篩選淘汰率Q=剔降次品數(shù)/進行篩選的產(chǎn)品總數(shù)理想的可靠性篩選應(yīng)使W=1，L=0，這樣才能達到可靠性篩選的目的。Q值大小反映了這些產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中存在問題的大小。Q值越大，表示這批產(chǎn)品篩選前的可靠性越差，亦即生產(chǎn)過程中所存在的問題越大，產(chǎn)品的成品率越低。

篩選項目選擇越多，應(yīng)力條件越嚴(yán)格，劣品淘汰得越徹底，其篩選效率就越高，篩選出的元器件可靠性水平也越接近于產(chǎn)品的固有可靠性水平。但是這樣做要付出更高的費用和更長的周期，最終降低了篩選效率。

因此，必須針對各種具體產(chǎn)品進行大量的可靠性試驗和篩選摸底試驗，從而掌握產(chǎn)品失效機理與篩選項目間的關(guān)系。開關(guān)電源之元器件篩選方案的制訂要掌握以下原則：
1）篩選要能有效地剔除早期失效的產(chǎn)品，但不應(yīng)提高正常產(chǎn)品的失效率。2）為提高篩選效率，可進行強應(yīng)力篩選，但不應(yīng)使產(chǎn)品產(chǎn)生新的失效模式。3）合理選擇能暴露失效的最佳應(yīng)力順序。4）對掌握所有產(chǎn)品的失效模式。5）為制訂合理有效的篩選方案，必須了解各有關(guān)元器件的特性、材料、封裝及制造技術(shù)。此外，在遵循以上五條原則的同時，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)周期，合理制定篩選時間。

3、開關(guān)電源之元器件幾種常用的篩選項目
1）開關(guān)電源之元器件篩選項目之高溫貯存：電子元器件的失效大多數(shù)是由于其體內(nèi)和表面的各種物理化學(xué)變化所引起，它們與溫度有密切的關(guān)系。溫度升高以后，化學(xué)反應(yīng)速度大大加快，失效過程也得到加速，使得有缺陷的元器件能及時暴露，予以剔除。

高溫篩選在半導(dǎo)體器件上被廣泛采用，它能有效地剔除具有表面玷污、鍵合不良和氧化層缺陷等失效機理的器件。通常器件需要在最高結(jié)溫下貯存24~168小時。高溫篩選簡單易行，費用不大，在許多元器件上都可以施行。通過高溫貯存后，還可以使開關(guān)電源之元器件的參數(shù)性能穩(wěn)定下來，減少使用中的參數(shù)漂移。各種元器件的熱應(yīng)力和篩選時間要適當(dāng)選擇，以免產(chǎn)生新的失效機理。

2）開關(guān)電源之元器件篩選項目之功率電老煉
篩選時，在熱電應(yīng)力的共同作用下，能很好地暴露元器件體內(nèi)和表面的多種潛在缺陷，它是可靠性篩選的一個重要項目。各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉數(shù)小時至168小時。有些產(chǎn)品，如集成電路，不能隨便改變條件，但可以采用高溫工作方式來提高工作結(jié)溫，達到高應(yīng)力狀態(tài)。各種元器件的電應(yīng)力要適當(dāng)選擇，可以等于或稍高于額定條件，但不能引人新的失效機理。功率老煉需要專門的試驗設(shè)備，其費用較高，故篩選時間不宜過長。

3）開關(guān)電源之元器件篩選項目之溫度循環(huán)
電子產(chǎn)品在使用過程中會遇到不同的環(huán)境溫度條件，在熱脹冷縮的應(yīng)力作用下，熱匹配性能差的元器件就容易失效。溫度循環(huán)篩選利用了極端高溫和極端低溫間的熱脹冷縮應(yīng)力，能有效剔除存在熱性能缺陷的產(chǎn)品。開關(guān)電源之元器件常用的篩選條件是-55℃至+125℃，循環(huán)5-10次。

4）開關(guān)電源之元器件篩選項目之離心加速度
離心加速度試驗又稱恒定應(yīng)力加速度試驗。這項篩選通常在半導(dǎo)體器件上進行，把高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用于器件上，可以剔除鍵合強度過弱、內(nèi)引線匹配不良和裝架不良的器件，通常選用離心加速度20000g而且持續(xù)試驗一分鐘。

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