影響電子元器件可靠性的因素
一臺電子設備的可靠性在相當大的程度上取決于組成它的電子元器件的可靠性。據(jù) 美國海軍電子實驗室的統(tǒng)計，整機出故障由于設計引起的占40%，元器件質(zhì)量不好引起 的占30%，操作維護原因引起的占20%，制造工藝問題引起的占10%。日本電視機廠統(tǒng) 計的結(jié)果是:整機故障中，設計原因引起的占80%，零部件質(zhì)量不好引起的占15%,制造 工藝問題引起的占5%。通過對我國的某典型復雜系統(tǒng)的故障調(diào)查和分析得出:整機故 障中，電子系統(tǒng)故障引起的占54%,機械方面的故障引起的占34%,搡作誤差引起的占 12%。另外某移動通信設備先后進行了 5次共23450小時的可靠性試驗,共出現(xiàn)20個相 關(guān)失效。按失效時環(huán)境條件進行分類，則:低溫條件下出現(xiàn)10個失效，占失效總數(shù)的 50%;潮熱條件下出現(xiàn)5個失效，占失效總數(shù)的25%;高溫與振動條件下各出現(xiàn)2個失 效，各占失效總數(shù)的10%。按失效的原因進行分類，則:元器件的失效引起了 13個整機 失效,占失效總數(shù)的65%;制造工藝問題造成4個整機失效，占失效總數(shù)的20%;其他原 因引起3個整機失效,占失效總數(shù)的15%。我國曾對全國12英寸黑白電視機可靠性試 驗情況進行過統(tǒng)計和分析,結(jié)果表明:電視機失效由于元器件失效造成的占60%?64%, 其中一種是元器件本身的質(zhì)董問題造成的整機失效，另一種是由于整機設計時對元器件 的使用不當造成的整機失效。整機制造工藝問題造成的故障占17%。通過上述幾個實 際的事例和統(tǒng)計數(shù)據(jù)說明，造成設備失效的原因和影響設備可靠性的因素是多方面 的。
那么設備為什么會產(chǎn)生這些失效呢？歸根結(jié)底還是設備本身具有出故障的內(nèi)因，電 子元器件的失效隱患多種多樣,如設計上有缺陷，焊點不牢，密封不嚴等。近期我國的一 項統(tǒng)計顯示:鍍層起皮、銹蝕,玻璃絕緣子裂紋，鍵合點缺陷，鍵合點脫鍵，鍵合尾絲過長， 鍵合工藝缺陷，鍵合絲損傷，使用內(nèi)涂料，鋁腐蝕，芯片黏結(jié)空洞，芯片缺陷，芯片沾污，芯 片鈍化起皺紋，芯片金屬化條腐蝕和缺損，存有多余物，激光調(diào)阻缺陷，包封層裂紋，芯阻 起層和裂紋，固體鉭電容缺損，電阻器金屬引線損傷或端頭涂層裂紋，片式電阻器破損和 保護層崩損，片式瓷介電容器引線焊點焊料不足和黏潤不良多層陶瓷介質(zhì)電容器介質(zhì)中 多余導電物及空洞，多層陶瓷介質(zhì)電容器端電極內(nèi)接觸空洞和腐蝕，陶瓷瓷介電容器瓷片 裂紋，壓電濾波器內(nèi)引線斷裂，繼電器線圈引線虛焊，繼電器玻璃絕緣子破裂，金屬轉(zhuǎn)移缺 陷，軛鐵表面黏性物，連接器引線脫落，連接器插針回縮，導電膠電連接斷裂，光電耦合器 芯片導電膠黏結(jié)缺損,晶體振蕩器晶片裂紋和破裂,等等,均能引起過元器件失效。
這些來自設計、制造或元器件質(zhì)*因素等方面的缺陷,在一定的外因作用下就出現(xiàn)了 故障。所以,失效是內(nèi)因與外因共同作用引起的失效。
引起電子元器件失效的外因就是存儲、運輸和工作過程中的環(huán)境條件。影響可靠性 的環(huán)境條件一般包括下列幾個:氣候環(huán)境條件;機械環(huán)境條件;生物條件;化學條件;電與 電磁條件;輻射條件;系統(tǒng)連接條件和人的因素等。其中氣候環(huán)境條件包含的因素有溫 度、濕度、氣壓、風、雨、霜凍和沙塵等。機械環(huán)境條件包含的因素有振動、沖擊、離心力、失 重、搖擺、碰撞、跌落加速度和噪聲等。生物條件包含的因素有昆蟲(如白蟻)、有害動物 (如鼠類等嚙齒動物)、霉菌和海洋生物等?；瘜W條件包含的因素有大氣污染、臭氧、腐蝕 性氣體、油霧和鹽霧等。電與電磁條件包含的因素有電源的不穩(wěn)定性、傳導線系統(tǒng)的十擾 信號、來自電磁場的干擾及雷電、電暈和放電等。輻射條件包含的因素有太陽輻射、原子 放射輻射、紫外線輻射、宇宙射線輻射等。系統(tǒng)連接條件包含的因素有大系統(tǒng)內(nèi)各功能單 元之間的連接，一個系統(tǒng)或一臺設備與別的設備連接在一起使用，如電視機、收音機與電 源連接等。人的因素包括包裝、運輸、鍺存、安裝、操作和維護人員對設備的影響等。以上 8個方面的因素對設備可靠性都有影晌,但是各種因素對不同的設備影響的程度是不一 樣的。
不同的環(huán)境條件及各種不同的環(huán)境條件的惡劣程度對電子元器件可靠性的影響大小 是不一樣的，以至設備的失效模式也不一樣?，F(xiàn)列舉一些典型的實例簡要地說明各種不 同環(huán)境條件對電子元器件可靠性的影響。