電子元器件可靠性工程的案例
慧通測控：電子元器件可靠性檢測項目有哪些?
在電子信息技術飛速發展的今天，從日常使用的智能終端到關乎國計民生的關鍵設備，電子元器件的可靠性直接決定著整個系統的穩定性與安全性。北京沃華慧通測控技術有限公司深耕電子測試測量領域多年，憑借深厚的技術沉淀和豐富的實踐經驗，在其專業團隊看來，嚴格且全面的可靠性檢測項目是保障電子元器件質量的核心所在。那么，究竟有哪些檢測項目能讓電子元器件在復雜環境中穩定運行、可靠工作呢？
電子元器件可靠性檢測項目主要包括以下：
環境試驗
溫度試驗
高溫試驗：將元器件置于高溫環境中，如 125℃、150℃等，持續一定時間，考核其在高溫條件下的性能穩定性、材料兼容性等，以確定是否會出現參數漂移、性能下降甚至失效等問題。
低溫試驗：通常在 - 55℃、-40℃等低溫環境下進行，檢測元器件在低溫下能否正常工作，以及低溫對其性能、結構等方面的影響，例如是否會出現脆化、開裂等現象。
溫度循環試驗：在高溫和低溫之間進行多次循環變化，模擬元器件在實際使用中可能遇到的溫度變化情況，檢查其對溫度變化的適應性和疲勞性能，評估其內部結構和性能的穩定性。
濕度試驗
恒定濕熱試驗：將元器件置于高溫高濕的環境中，如溫度 40℃、相對濕度 90% RH 的條件下，保持一定時間，考核其防潮性能、絕緣性能以及材料的耐濕性，查看是否會因濕度影響而出現腐蝕、短路、性能變化等問題。
交變濕熱試驗：濕度在一定范圍內周期性變化，更全面地模擬實際使用環境中濕度的變化情況，檢測元器件在濕度交變條件下的可靠性，評估其抵御潮濕環境的能力和長期穩定性。
展開 可靠性設計、可靠性測試、元器件選型、系統設計、微觀設計
如果在電子設備的設計中，能做到系統設計、微觀設計、過渡過程三方面都考慮周到了，產品將會變得很可靠，這方面的技術并不難，它只是一種另類的思維方法，每次設計檢查的時候，都來自省下，自省的結果將會帶來難以預期的商業價值，I do belive！
1、電子可靠性設計原則
電子可靠性的設計原則包括：RAMS定義與評價指標、電子設備可靠性模型、系統失效率的影響要素、電子產品可靠性指標、工作環境條件的確定、系統設計與微觀設計、過程審查與測試、設計規范與技術標準。
有人說了，設計原則就是絕對正確的廢話，誰都會說，誰都不會用。通俗的翻譯出來就是設計原則很難和實際設計建立直接的影響和聯系。
這一段主要是方法論，關于技術的方法論，錢學森老人的偉大眾所周知吧？但他的水平和優勢是什么？電子、機械、軟件、測試、管理？都不是，是系統方法論和工程計算。當我們要決策一個電路的器件選型的時候，如果有一個基本公式，直接告訴了我們應該重視哪個指標，器件選型和電路設計還是一件難事嗎？
舉個例子，一個插座電纜，上面要通過10A的電流，是用2根8A的導線并聯分流好呢？還是用一根14A的電纜好呢？通過可靠性模型可以輕松得到答案。
驅動一個發光管，是用三極管好呢，還是用運放好呢？
前段時間去青島，參觀了青啤的啤酒博物館，看到了一個世紀前，德國的電機和日本的風扇，世紀后的今天仍然能正常工作，令人艷羨不已。系統失效率的影響要素可以告訴您這個結果的答案，放在今天，德國、日本和我們一樣，也造不出耐一個世紀的電機和風扇。
電子可靠性要想提升，應該從哪些具體問題點下手呢？
這些都是系統方法論和工程計算可以幫助解決的問題，錢老走了，他的智慧和思維需要有人繼續傳承下去，我能做的是傳播錢老的思想，希望有更多的人參與進來，更廣泛的理解和應用。
展開 電力電子器件可靠性之熱設計交流會
尊敬的女士/先生：
電子技術日新月異的發展對船舶、航空、航天、通信、汽車、軍工等各行業都產生了極其深遠的影響。在電子系統設計中我們需特別關注其可靠性，而在影響電子產品可靠性的幾個關鍵問題中，散熱問題最為核心。基于此，為幫助高校及國內科研單位提升電子產品熱設計水平，海基科技將聯合Mentor Graphics公司共同舉辦“電力電子器件可靠性之熱設計交流會”，本次活動于2016年5月27日在北京開幕，誠邀您參加。
本次活動中，您將有機會與多位散熱專家共同探討熱仿真、熱測試相關話題；了解半導體器件的熱瞬態測試方法、半導體器件的功率循環及壽命預測、電子器件進行計算模型的校準等相關技術；并有機會親自參觀體驗先進的半導體器件熱特性測試儀器T3Ster。
報名請點擊：https://jinshuju.net/f/FqmKbghttps://jinshuju.net/f/FqmKbg
專家介紹
Andras Vass-Varnai：布達佩斯技術與經濟大學電氣工程專業博士，2007年加入MicRed團隊，擔任歐盟資助的 NANOPACK 項目技術主管，開發出DynTIM產品。在工業級功率循環測試系統PWT1500A（Power Tester 1500A）的設計和推廣中有深刻研究。2015年榮升為高級產品經理負責熱測試的相關研究。他的主要研究領域包括電子設備的熱管理、熱瞬態測試的高級應用、TIM材料的屬性、高功率半導體器件的可靠性研究，在國際上發表相關文章30多篇。
許欽淳：博士，Mentor Graphics MAD（機械分析部）高級應用工程師，工作地點臺灣。2008年獲得臺灣淡江大學機械專業博士學位。研究方向為熱管理，擅長電子冷卻、熱管、兩相流和流體機械。在T3Ster熱瞬態測試設備和熱管理方面，擁有多年研究經驗。
展開 基于Hypermesh的Flip-Chip封裝工藝對電子器件的可靠性研究
圖4 清洗干凈條件下模型的位移場示意圖
圖5 未清洗干凈條件下模型的位移場示意圖
圖6 清洗干凈條件下Soleder的等效塑性應變
圖7 為清洗干凈條件下Soleder的等效塑性應變
五、結論
本文對在Flip-Chip封裝工藝中，對真空回流焊后Solder清洗干凈條件下與未清洗干凈條件下的器件建立了兩種有限元分析模型，載荷為電子可靠性試驗中的溫度循環載荷。有限元分析結果表明，相對于清洗干凈條件下，未清洗干凈中Solder的最大塑性應變較大，同時壽命大大降低，電子器件的可靠性也大大降低。因此，Flip-Chip回流焊后的清洗工藝對器件的可靠性有很大的影響。在Flip-Chip封裝工藝中，需要完善清洗工藝，確保Solder表面處無雜質，使underlfill充滿Solder的周圍。
展開 
基于Hypermesh的Flip-Chip封裝工藝對電子器件的可靠性研究
據此，我們可以利用著名的Coffin-Manson equation對器件的疲勞壽命進行計算。從中可以看出，相對于清洗干凈條件下，未清洗干凈條件下器件的疲勞壽命大大降低。在這種情況下，經計算得到solder的疲勞壽命約為清洗干凈下的65%。可見，回流焊后Solder未清洗干凈大大影響器件的可靠性。
圖4 清洗干凈條件下模型的位移場示意圖
圖5 未清洗干凈條件下模型的位移場示意圖
圖6 清洗干凈條件下Soleder的等效塑性應變
圖7 為清洗干凈條件下Soleder的等效塑性應變
五、結論
本文對在Flip-Chip封裝工藝中，對真空回流焊后Solder清洗干凈條件下與未清洗干凈條件下的器件建立了兩種有限元分析模型，載荷為電子可靠性試驗中的溫度循環載荷。有限元分析結果表明，相對于清洗干凈條件下，未清洗干凈中Solder的最大塑性應變較大，同時壽命大大降低，電子器件的可靠性也大大降低。因此，Flip-Chip回流焊后的清洗工藝對器件的可靠性有很大的影響。在Flip-Chip封裝工藝中，需要完善清洗工藝，確保Solder表面處無雜質，使underlfill充滿Solder的周圍。
展開 PPT | 元器件可靠性技術（DPA與失效分析）
來源：電子制造資訊站
AEC-Q200被動元器件需要做哪些可靠性測試？
被動元器件又稱為無源器件，是指不影響信號基本特征，僅令訊號通過而未加以更改的電路元件。最常見的有電阻、電容、電感、陶振、晶振、變壓器等。被動元件，區別于主動元件。而國內此前則稱無源器件和有源器件。被動元件內無需電源驅動且自身不耗電，僅通過輸入信號即可作出放大，震蕩和計算的反應，而不需要外加激勵單元。各類電子產品都包含被動元件，被動元件為電子電路產業之基石。
AEC-Q200測試是對元器件品質與可靠度的認可。近年來車載設備越來越多，對車用元件高可靠性的要求也越來越苛刻，每個部件都關系到汽車駕駛員及乘客的安全，因此選用優質元器件非常關鍵。下面介紹一下AEC-Q200中常用的檢測項目。
AEC-Q200測試項目(總共33項,并非所有項目都應用于所有器件)
各項參數測試：如電氣特性、外觀、尺寸、瞬態電導、短路耐量、失效電流耐量、壽命終止模式驗證助推啟動持久性、突卸負載持久性等；
環境應力實驗：按照軍用電子元器件環境適應性標準和汽車電子通用環境適應性標準，執行器件的應力實驗，如高溫存儲、溫度循環、濕度抵抗、偏高濕度、高溫工作、熱沖擊、沖擊電壓、鹽霧試驗、沖擊、振動等；
工藝質量評價：針對封裝、后續電子組裝工藝，以及使用可靠性進行的相應元器件工藝質量評價，如DPA、端子強度、溶劑抵抗、耐焊接熱、ESD、可焊性、可燃性、板彎曲、橫梁負載、阻燃性、剪切力等。
當前國內車用元器件中極少數人已經過AEC-Q200認證，但是仍有少數國產器件將用于車內試用，或后端上市。一方面可能是因為進口元器件產能不足，另一方面可能是因為后端市場要求沒那么嚴格，第三方面AEC-Q200本身也不是強制性認證（國產未通過AEC-Q200認證并不代表不是車用等級的問題，而是沒有系統的去做）。
展開 電子可靠性工程概述
電子可靠性工程是提高產品質量和可靠性，降低硬件生產故障率和市場失效率的系統工程。
您是否為電子產品生產直通率較低而煩惱，是否為市場返修率居高不下而束手無策？根據業界的分析，60%以上的生產故障是由于器件失效引起的，70%以上的市場返修也是因為器件失效引起的，而大多數公司對此卻沒有采用系統化的電子可靠性工程方法來解決，導致效率較低，產品質量可靠性不高。
其實按照系統的電子可靠性工程方法，通過選擇合適的器件，有效地控制器件質量，合理應用器件，進行可靠性設計，達到業界領先的產品質量是可以實現的。
電子可靠性工程包含5個方面：
一、通過正確的選型認證來保證構成產品的物料的基本可靠性
物料選型與認證是一項產品工程，是硬件開發活動的重要組成部分。產品一旦選用了某物料，其質量、成本、可采購性基本上60%都已固化，后期的一系列改進、保障策略所達到的效果只能占到40%，物料選型影響重大。如何確定物料的規格，如何識別不同廠家的物料優劣，如何對物料廠家進行認證，如何監控物料廠家的質量波動，這些專項技術，在國際領先公司都有專業的團隊來進行研究，并有系統化的流程保障物料選用，而目前國內廠家普遍比較薄弱，因此從物料選用開始，產品質量就和業界領先公司拉開了差距，可以說是輸在了起跑線上。
二、通過正確合理的設計方法保證應用可靠性
常用的可靠性設計方法有如下14種，在產品開發過程中，這些方面都要考慮到，包括做對應的仿真分析，才能夠保證設計的產品的可靠性。
展開 全面解讀最新版標準AEC-Q200：被動元器件需要做哪些可靠性測試？
描述
被動元器件又稱為無源器件，是指不影響信號基本特征，僅令訊號通過而未加以更改的電路元件。最常見的有電阻、電容、電感、陶振、晶振、變壓器等。被動元件，區別于主動元件。而國內此前則稱無源器件和有源器件。被動元件內無需電源驅動且自身不耗電，僅通過輸入信號即可作出放大，震蕩和計算的反應，而不需要外加激勵單元。各類電子產品都包含被動元件，被動元件為電子電路產業之基石。在這里，金鑒實驗室將與大家分享被動元器件要進行哪些可靠性測試？下面一起來看看吧！
AEC-Q200測試是對元器件品質與可靠度的認可。近年來車載設備越來越多，對車用元件高可靠性的要求也越來越苛刻，每個部件都關系到汽車駕駛員及乘客的安全，因此選用優質元器件非常關鍵。下面介紹一下AEC-Q200中常用的檢測項目。
板彎曲測試
測試類型：板彎曲測試
測試要求：無明顯的外觀缺陷。
參考標準：AEC-Q200-005 (Sample Size：30 PCS )
測試方法：該儀器包括機械裝置，它可以應用利用線路板彎曲的力至少為Dx=2mm或根據用戶規格或Q200所定義的力。施加外力應持續60+5秒鐘，僅向線路板施加1次外力。
端子強度測試
測試類型：端子強度測試
測試要求：無明顯的外觀缺陷。
參考標準：AEC-Q200-006
測試方法：施加一個17.7N（1.8kg)的力到測試器件的側面，此外力的施加時間為60+1秒。
端子強度測試
測試類型：端子強度測試
測試要求：無明顯的外觀缺陷。
參考標準：MIL-STD-202 Method 211
測試方法：只進行引腳器件的引腳牢固性測試。條件A(910克);C(1.13公 斤);E(1.45公斤-mm)。
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