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元器件是整机设备的基础，其质量和可靠性直接影响到整机的性能和寿命。在制造过程中，元器件可能由于固有缺陷或制造工艺控制不当而出现失效。这些失效可能与时间或应力相关，为了保证整批元器件的可靠性，必须在使用条件下剔除早期失效的元器件。元器件失效的过程通常可以用类似“浴盆曲线”的失效率曲线来描述。为了在筛选过程中达到最佳效果，明确筛选次序至关重要。

失效类型及其判别标准

失效一般分为现场失效和试验失效。现场失效通常是在装机后出现，而试验失效是在测试筛选过程中发现的失效。元器件的失效判据不仅仅是功能的完全丧失，还包括电学特性或物理参数降低到不能满足规定的要求。试验失效主要分为封装失效和电性能失效，封装失效主要依靠环境应力筛选来检测，而电性能失效则通过电性能测试来筛选。

筛选过程及其顺序

筛选的过程就是促使元器件提前进入失效率基本保持常数的使用寿命期，同时剔除失效的元器件。为了达到这一目标，筛选次序的安排非常重要。不同的失效模式在筛选过程中有不同的触发条件和影响，合理的次序能够提高筛选效率和效果。

环境应力筛选

环境应力筛选是在筛选过程中选择若干典型的环境因素，施加于元器件上，使各种潜在的缺陷加速为早期故障，然后加以排除。这种筛选主要针对封装失效，常用的方法包括外观检查、气密性筛选、红外线及X射线检查等。为了避免对产品造成疲劳损伤，环境应力筛选通常放在前面。

电性能筛选

电性能筛选包括连结性失效、功能性失效和电参数失效。连结性失效是指开路、短路以及电阻值变化，这类失效在元器件失效中占有较大比例。由于过电应力往往引起连结性失效，而连结性失效可以引发功能性失效和电参数失效，因此，电性能筛选通常放在环境应力筛选之后。

失效模式的连环效应

在安排筛选次序时，需要考虑失效模式之间的连环效应。有两种主要的方案：

1. 方案1：将不产生连环引发效果的失效模式筛选放在前面，将可以与其他失效模式产生连环引发效果的失效模式筛选放在后面。

2. 方案2：将可以与其他失效模式产生连环引发效果的失效模式筛选放在前面，将不产生连环引发效果的失效模式筛选放在后面。

选择方案2可以避免带有缺陷的元器件在筛选过程中未被准确定位和剔除的情况。因此，合理的次序应当是先进行失效概率最大的筛选，考虑失效模式的连环效应，并优先进行容易触发失效的筛选方法，同时考虑经济性和时间性。

实际筛选顺序的安排

具体的筛选顺序安排应遵循以下原则：

- 失效概率最大的方法首先进行。

- 与其他失效模式有连环效应的失效模式优先筛选。

- 对同一种失效模式，容易触发失效的方法首先进行。

- 经济性考虑，便宜的方法优先。

- 时间性考虑，时间长的方法后进行。

例如，对于需要耐电压和绝缘电阻测试的元器件，先进行耐压测试，再进行绝缘电阻测试，最后进行功能参数测试。对于需要击穿电压和漏电流测试的元器件，先进行击穿电压测试，再进行漏电流测试，最后进行功能参数测试。

明确筛选次序是保证元器件可靠性筛选效果的关键。通过合理安排筛选次序，可以高效剔除早期失效的元器件，提高整批元器件的可靠性，满足整机设备的要求。了解失效类型及其判别标准，合理应用环境应力筛选和电性能筛选，考虑失效模式的连环效应，最终实现筛选过程的优质、经济和高效。

江苏粤科检测是专业第三方电子元器件筛选机构，具备全套资质和专业团队36人，配备元器件筛选设备180台/套，可提供专业的电子元器件筛选、元器件失效分析（FA）及可靠性验证等服务。

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