浅议电子元器件的筛选与电子元器件质量控制

(整期优先)网络出版时间:2022-09-23
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浅议电子元器件的筛选与电子元器件质量控制

南特本,张晓晓,高琼琼

正泰电器股份有限公司

摘要:随着我国经济社会发展由高速发展阶段逐步转向高质量发展阶段,在高质量发展目标的影响下,越来越多的行业和企业开始革新生产模式,以期提高生产效率与生产质量。而在电子产品生产行业中,电子元器件的生产作为上游产业之一,其生产质量会对下游的产业和企业产生严重影响。基于此,本文针对电子元器件生产展开研究,以其筛选方法与质量控制方法为主要研究对象,并提出具体的控制策略,以期为该行业的良好发展提供一定理论帮助。

关键词:电子元器件;筛选;质量控制;

引言:由于电子元器件在电子产品生产及其质量控制中的重要作用,长期以来,针对电子元器件质量控制的研究就从未停止,国内外研究学者都针对其质量控制方法开展过一系列研究,并切实取得了一定的研究成果。但根据本文对现有研究文献的梳理与分析发现,当前研究多从电子产品生产厂商的角度出发开展研究,却鲜有人关注到电子元器件供应商对电子元器件的筛选与审查,基于此,本文从供应商和厂商两个角度出发,对电子元器件筛选与质量控制的研究具有较高创新意义。

一、电子元器件筛选与质量控制的重要性

在对电子元器件筛选及其质量控制开展研究之前,我们首先需要明确电子元器件筛选及其质量控制的必要性与重要性,进而明确其筛选与质量控制工作的具体工作要求,以为后续的方法研究奠定坚实基础。具体而言,电子元器件的质量会对电子产品的质量产生直接影响,因此电子元器件的质量检测成了电子产品生产企业关注的重点之一,但电子元器件的筛选与质量控制却不是电子产品生产厂商的职责,而是电子元器件生产与加工企业的重要职责。在电子元器件生产过程中,可能导致电子元器件生产质量问题的因素有很多,如材料质量问题、加工工艺、设备波动、人工操作失误等等,因此,电子元器件生产企业需要在电子元器件生产与加工流程中以及生产完成后对其进行全面地筛选与质量控制,这一方面可以保证每一个流入市场的电子元器件符合相关质量需求,进而为企业获取更好的商业信誉与更好的企业形象,另一方面也可以有效控制企业成本支出,避免因电子元器件质量不足而造成的一系列成本超支和资源浪费。因此,无论是从企业自身还是整个行业来讲,电子元器件的筛选与质量控制都是重中之重,加强这两部分工作力度和研究力度,以进一步完善其质量控制模式是有其必要性和重要性的。

二、电子元器件的筛选方法

(一)外观筛选

外观筛选是最常用的筛选方法之一,所谓外观筛选,就是指通过观察电子元器件的外观及其可见部分来对电子元器件进行检查和筛选,这种方法的优势在于操作简单、效率高,一名经验丰富的筛选人员在短时间内可以筛选大量电子元器件,而其缺陷则在于检查的不够细致和深入,对于电子元器件内部的问题和缺陷无法进行有效检查,因此该方法通常作为电子元器件筛选工作的第一个环节,对有明显缺陷和问题的电子元器件进行筛选和淘汰。

(二)参数测试

参数测试相较于外观筛选而言就要更为细致和深入了,所谓参数测试,就是通过对电子元器件的具体参数进行测试和对比,来判断其是否符合相关质量标准。但需要注意的是,电子元器件的种类众多,参数数据也极为繁杂,不同厂商生产的同一类型电子元器件都可能存在参数差异,因此在应用参数测试时,技术人员应参照具体的参数数据开展测试,并设置一个合理的参数波动范围,如参数测试结果在该范围之内,则该元件质量合格,如超出该范围,则要予以剔除。

(三)温度测试

  温度测试就比较复杂了,针对电子元器件的温度测试包含两种,一种是持续高温测试,即将电子元器件放置在持续高温的环境下对其性能进行测试,这种测试的目的是要检测电子元器件的稳定性,如电子元器件的材料、内部结构等存在一定的质量问题,那么在持续高温环境下这种问题会更快也更容易地暴露出来,以避免其进入作业环境后在出现寿命短、易故障等质量问题。另一种测试方式是高低温环境循环测试,该测试的主要目的是为检测电子元器件在热胀冷缩效果影响下是否会出现质量问题。

(四)旋转测试

旋转测试是指将电子元器件放在高速旋转的设备中,在离心力的影响下,如果电子元器件存在焊接不牢、封装不良等问题,其零部件就会出现分离、断裂等一系列问题,从而有效筛选出电子元器件中的问题件。

(五)气密性测试

气密性测试的主要目的是为检测电子元器件的密封性,而气密性测试也有两种检测方法,其一是粗检,即通过氟碳化合物气泡法对电子元器件进行检测,其二是细检,细检要比粗检更精准,但其检测技术也要更复杂,检测流程更漫长,细检主要依靠氦质谱仪或放射性示踪元素对电子元器件进行检测。通过上述两种检测方式,工作人员就可以将密封性不良的电子元器件筛选出来。

(六)老化测试

电子元器件的使用寿命同样是电子元器件筛选的重要条件之一,如果电子元器件存在使用寿命不足的问题,那么其应用到电子设备中后,就会影响电子设备的使用寿命,使电子设备出现使用寿命短、故障率高等问题。因此,工作人员需要通过老化测试对电子元器件的使用寿命进行检测。老化测试的主要方法就是对电子元器件进行重复模拟使用,在多次使用中电子元器件内部零件使用寿命不足的问题就会暴露出来,随后工作人员就可以将其剔除

[1]。具体而言,工作人员需要通过一定的温度模拟出电子元件的实际工作状态,对电子元件施加一定程度的电应力,从而加速电子元器件内部的物理化学反应,使电子元件内部的如引线焊接不良、漏电、硅晶片裂纹等缺陷提前暴露。需要注意的是,科学合理的老化测试不会影响正常电子元器件的使用寿命,反而会进一步促进电子元器件参数的稳定,但如果没有按照相应标准和规程开展老化测试,则有可能给电子元器件带来一定伤害,因此技术人员需要做好相应的准备与管理工作。

(七)噪声测试

噪声检测是通过一种特殊的自由粒子对电子元器件的检测。特殊粒子同电子元器件的碰撞会发出特殊的声音,而如果电子元器件内部存在杂质、焊接不良等问题,特殊粒子在碰撞到这些问题件时就会发出噪音,工作人员就可以找到发出噪音的问题件,并将其筛选出来。

三、电子元器件的质量控制方法

(一)电子元器件的选择

除了电子元器件出厂前的筛选以外,电子产品生产厂商也需要做好对电子元器件的选择,从而有效控制电子元器件质量,使进入厂商生产线的电子元器件都符合相应质量标准。具体而言,厂商在选择电子元器件时,应注意以下要点:

第一,所选电子元器件要满足产品设计使用需求。很多厂商在选择电子元器件时,会把成本因素作为第一要素,但事实上,要保证电子元器件和电子产品生产质量,其应当把电子产品的设计使用需求放在第一位,在满足设计使用需求的基础上,再考虑电子元器件的性价比。

第二,所选电子元器件供应商要有一定供货能力。这里所说的供货能力不仅仅是指供应商能否为电子产品生产厂商供应充足的电子元器件,还包括对供应商的全面评估,如供应商运营状况如何、信誉是否良好、是否存在商业违规问题等等,以通过对供应商供应能力的综合评估来保证所购置的电子元器件符合相应质量标准。

(二)电子元器件的验收和二次筛选

   电子厂商在购置电子元器件时,需要对电子元器件进行验收和二次筛选,以保证所购置的电子元器件符合质量标准。但需要注意的是,大部分电子厂商都不具备电子元器件的筛选能力,这就会影响到其验收和二次筛选的工作成效。因此,电子厂商需要同电子元器件供应商沟通,进而派本厂的专业人员参与到供应商的筛选工作中去,以监督和审查电子元器件的筛选成果[2]。除此之外,技术人员还要做好对电子元器件的记录工作,为每一批次的电子元器件建立信息卡,明确记录其生产厂商、生产日期、筛选流程、监督人员等核心信息,以便对其进行后续的验收和质量管理。

(三)电子元器件的破坏性物理分析

电子元器件的筛选是不可能百分百筛选出问题件的,有很多故障问题以现有的筛选方法是无法完全筛选出来的,如电子元器件内部水汽含量过高,就无法通过上述的任何筛选方法检测出来,这时就需要将电子元器件拆解开来,对其内部进行检测,以判断其是否存在问题以及问题成因所在,这种将电子元器件拆解开检测的方法就是破坏性物理分析。破坏性物理分析虽然会破坏电子元器件,但其在质量管理工作中仍然是极为必要的,技术人员需要注意的就是要做好样本的选择工作,不可能将所有电子元器件都拆解开,因此要选择具有代表性的样本,对其进行破坏性物理分析,以判断这一批次电子元器件是否存在问题件。

结论:综上所述,电子元器件的筛选和质量控制在电子产品的生产乃至于整个电子生产行业的发展中都发挥着极为重要的作用,做好电子元器件筛选和质量控制工作,是该行业实现高质量发展目标的必然需求。基于此,本文从筛选方法出发,对当前主流电子元器件筛选方法进行全面分析,随后又针对其质量控制提出合理选择电子元器件和供应商、做好验收和二次筛选工作以及开展破坏性物理分析三点具体的质量控制建议,以期为企业的实践活动提供一定理论参考。
参考文献:

[1]雷宇,李明,舒美.电子元器件技术状态管理信息化探讨[J].信息技术与标准化,2022(08):83-87.

[2]刘冬喜,陈宽勇.面向电子元器件老化筛选设备的设计[J].电子工业专用设备,2022,51(03):69-72.