资料介绍
电子元件对比-选购-经验篇:详细介绍了选购电子元件时要考虑元器件可靠性、制造质量、设计等知识。
电子元器件的选用非常重要。元器件的失效主要集中在以下四个方面:
(1)元器件可靠性问题
元器件可靠性问题即基本失效率的问题,这是一种随机性质的失效,与质量问题的区别是元器件的失效率取决于工作应力水平。在一定的应力水平下,元器件的失效率会大大下降。为剔除不符合使用要求的元器件,包括电参数不合格、密封性能不合格、外观不合格、稳定性差、早期失效等,应进行筛选试验,电子产品主要元器件的筛选试验一般要求:
购货商要提供以下测试报告,高温测试一般要焊接模拟测试,高温烤箱测试一般达不到实际焊接要求,测试可以通道式测试回流焊完成(力锋推荐:M系列测试型回流焊)完全模拟实际焊接生产曲线,这样测试过的器件品质更有保证!
①电阻在室温下按技术条件进行100%测试,剔除不合格品。
②普通电容器在室温下按技术条件进行100%测试,剔除不合格品。
④半导体器件按以下程序进行筛选:
目检→初测→高温贮存→高低温冲击→电功率老化→高温测试(模拟焊接测试)→低温测试→常温测试
筛选结束后应计算剔除率Q
Q=(n / N)×100%
式中:N——受试样品总数;
n——被剔除的样品数;
如果Q超过标准规定的上限值,则本批元器件全部不准上机,并按有关规定处理。
(2)制造质量问题
质量问题造成的失效与工作应力无关。质量不合格的可以通过严格的检验加以剔除,在工程应用时应选用定点生产厂家的成熟产品,不允许使用没有经过认证的产品。
(3)设计问题
首先是恰当地选用合适的元器件:
①尽量选用硅半导体器件,少用或不用锗半导体器件。
②多采用集成电路,减少分立器件的数目。
④输出整流管尽量采用具有软恢复特性的二极管。
⑤应选择金属封装、陶瓷封装、玻璃封装的器件。禁止选用塑料封装的器件。
⑥集成电路必须是一类品或者是符合MIL-M-38510、MIL-S-19500标准B-1以上质量等级的军品。
⑦设计时尽量少用继电器,确有必要时应选用接触良好的密封继电器。
⑧原则上不选用电位器,必须保留的应进行固封处理。
⑨吸收电容器与开关管和输出整流管的距离应当很近,因流过高频电流,故易升温,所以要求这些电容器具有高频低损耗和耐高温的特性。
在潮湿和盐雾环境下,铝电解电容会发生外壳腐蚀、容量漂移、漏电流增大等情况,所以在舰船和潮湿环境,好不要用铝电解电容。由于受空间粒子轰击时,电解质会分解,所以铝电解电容也不适用于航天电子设备的电源中。
钽电解电容温度和频率特性较好,耐高低温,储存时间长,性能稳定可靠,但钽电解电容较重、容积比低、不耐反压、高压品种(>125V)较少、价格昂贵。
关于降额设计:电子元器件的基本失效率取决于工作应力(包括电、温度、振动、冲击、频率、速度、碰撞等)。除个别低应力失效的元器件外,其它均表现为工作应力越高,失效率越高的特性。为了使元器件的失效率降低,所以在电路设计时要进行降额设计。降额程度,除可靠性外还需考虑体积、重量、成本等因素。不同的元器件降额标准亦不同,实践表明,大部分电子元器件的基本失效率取决于电应力和温度,因而降额也主要是控制这两种应力,以下为电子产品常用元器件的降额系数:
①电阻的功率降额系数在0.1~0.5之间。
②二极管的功率降额系数在0.4以下,反向耐压在0.5以下。
③发光二极管。
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