電子元件的維護(hù)與技術(shù)發(fā)展研究

張宇超

摘要：電子元件在電子系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，是電子產(chǎn)品重要的組成部分。近幾年，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，也帶動(dòng)著電子元件的快速發(fā)展，現(xiàn)階段比較流行的集成電路等微電子元件，更新?lián)Q代比較快，產(chǎn)品生產(chǎn)一段時(shí)間后就會(huì)被新產(chǎn)品所替代，產(chǎn)品快速的更新?lián)Q代，帶來了電子元件的維護(hù)問題，只有正確的對電子元件進(jìn)行維護(hù)，才能保證電子元件正常運(yùn)行，并且延長其使用壽命。

關(guān)鍵詞：電子元件；維護(hù)；技術(shù)；發(fā)展；分析

1導(dǎo)言

電子元件是電子系統(tǒng)中的重要組成部分。近年來，各種電子元件種類更新速度很快，發(fā)展很快，特別是集成電路等微電子元件，它的更新?lián)Q代速度越來越快，集成度越來越高，但隨之而來的問題就是電子元件的維護(hù)問題，電子元件的維護(hù)能夠直接影響電子設(shè)備和電子系統(tǒng)正常運(yùn)行及其壽命。電子元件可靠性工程的一個(gè)重要組成部分就是維護(hù)技術(shù)，它要借助各種方法和一次次的檢測以確定電子元件出現(xiàn)問題的原因，找到使電子元件問題率降低的可行性方案。以下介紹一些簡單的、低成本的維護(hù)方法和出現(xiàn)問題后的分析思路以及技術(shù)發(fā)展。

2電子元件故障檢測方法

2.1拔出插入法

拔出插入法是對電路板中的電子元件插入和拔出的過程中，檢測電子元件是否存在著故障，并且有效的判斷故障發(fā)生的部位及原因，以妥善的解決問題。拔出插入法操作比較簡便，只是對電子元件簡單的拔出插入，但是效果并不是很好，尤其是當(dāng)電子元件焊接不好的時(shí)候，容易影響測量的結(jié)果。

2.2感官辨別法

感官辨別法是指有經(jīng)驗(yàn)的電子元件專家，通過人體的感官部位例如眼、手等來判斷元件是否存在故障，對于經(jīng)常接觸元件的人員來說，通過用眼睛觀察、用手觸摸、用鼻子聞氣味、用耳朵聽聲音就能判斷出電子元件是否存在著問題，感官辨別法操作也比較簡單、不需要大量的維修成本，但是對人員的要求較高，只有經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員才能判斷出來，但是也會(huì)存在一定的誤差、

2.3電源拉偏法

電源拉偏法是指通過調(diào)節(jié)電壓的高低，讓元件處于異常的工作狀態(tài)，如果元件已經(jīng)被損害，將不能正常工作，被損害的元件將暴露出來，從而有效的確定被損害的位置。電源拉偏法雖然可以有效的將電子元件的故障找出來，但是電壓升高或降低的變動(dòng)將會(huì)對元件有一定的損傷，并且排查需要的時(shí)間較長，不利于經(jīng)常使用、

2.4換上備件法

換上備件法也是經(jīng)常使用的一種方法，它是指用新的元件代替認(rèn)為有問題的元件，如果系統(tǒng)可以正常工作了，這說明被替換下來的元件是有問題的，如果系統(tǒng)還是不能正常工作，這說明被替換下來的元件沒有問題。這種方法簡單易行，但是電子產(chǎn)品的元件較多，一個(gè)個(gè)元件替換排除所用的時(shí)間較長，對工作效率有一定的影響。

3電子元件失效分析的思路

電子元件失效的分析不僅受技術(shù)的限制，還收思路的影響。為了對電子元件進(jìn)行準(zhǔn)確有效的分析，清晰的思路是必備的。一般情況下，電子元件的失效分析思路有以下幾步：一是確定電子元件是否失效。二是從失效的現(xiàn)象入手，運(yùn)用理論分析確定某些可能失效的電子元件。三是確定排除疑點(diǎn)的方案，對可能失效的電子元件一個(gè)個(gè)分析。四是通過實(shí)踐，運(yùn)用分析方法找出失效的電子元件。五是結(jié)合理論，分析失效可能存在的原因。六是用分析方法進(jìn)行檢驗(yàn)找出失效的電子元件。七是針對電子元件失效的原因提出可行性的建議。八是用大量實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)建議是否有效。九是通過對進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析找到更可行、更合理的方案。

4電子元件的故障檢測及維護(hù)措施

集成電路是現(xiàn)階段比較具有代表性的電子元件，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，集成電路將向更加精細(xì)的方向發(fā)展。集成電路的不斷發(fā)展要求檢測技術(shù)也要不斷的提升，現(xiàn)有的檢測技術(shù)不能滿足集成電路的需要，因此檢測技術(shù)要不斷的發(fā)展改進(jìn)，以更好適應(yīng)時(shí)代的需求。

4.1電子元件的失效定位與檢測

電子元件的失效定位是指通過各種技術(shù)手段排查事故發(fā)生的原因，縮小故障排查的范圍，從而最終找到有問題的元件，集成電路的電子元件更多，也更復(fù)雜，對集成電路中有故障的元件進(jìn)行排查時(shí)會(huì)變得更加困難，需要一步步的縮小范圍，多次的試驗(yàn)排查，最終找到問題的答案。隨著集成電路更加精細(xì)化，這種排查工作將會(huì)變得更加困難。

4.2系統(tǒng)級芯片

系統(tǒng)級芯片也是重要的系統(tǒng)元件，在實(shí)效分析的過程中，系統(tǒng)芯片的故障是不容易排查出來的。現(xiàn)階段集成電路變得越來越精細(xì)，電路情況也更加復(fù)雜，電路中的晶體管數(shù)量逐漸增多，電子元件既多又小，本身就不容易進(jìn)行排查工作，加上系統(tǒng)級芯片的頻率較高，從而讓實(shí)效的部位更不容易顯示出來。

4.3新材料處理

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的新材料應(yīng)用于元件的制造中。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式下，元件的主要材料是硅、鋁等，針對這種材料的元件已經(jīng)找到了相應(yīng)的處理方式。為了更好的提升集成電路的性能，一些新型材料也應(yīng)用進(jìn)來，由于對新材料的性能不是很了解，不知道如何進(jìn)行實(shí)效問題的排除工作，因此我們要加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)，盡快的掌握新材料的性能，以提出應(yīng)對的措施。

5電子元件的技術(shù)發(fā)展

隨著科技的發(fā)展，對電子元件故障排除的技術(shù)發(fā)展的也也越來越快，很多都使用到高科技產(chǎn)品進(jìn)行分析，例如光學(xué)顯微鏡分析技術(shù)、紅外分析技術(shù)、聲學(xué)顯微鏡分析技術(shù)、液晶熱點(diǎn)檢測技術(shù)、光輻射顯微分析技術(shù)、微分析技術(shù)等。但傳統(tǒng)的分析方法仍然有它自己的優(yōu)勢，在依賴高科技產(chǎn)品進(jìn)行分析的同時(shí)也要注重傳統(tǒng)分析方法及技術(shù)。電子元件技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)著電子元件故障排除方法的更新，目前，許多先進(jìn)的高科技產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于電子元件故障的排除中，例如顯微鏡技術(shù)、紅外分析技術(shù)、光輻射技術(shù)等等。這些先進(jìn)的故障排除方法與傳統(tǒng)的故障排除方法相互配合，共同找出故障的原因，為電子元件的正常工作打下基礎(chǔ)。此外，在技術(shù)的成熟下，微波電子波也開始在電子元件中得到了普及性應(yīng)用，代表性的微波電子波元件有濾波器、微波介質(zhì)諧振器、表面波元件等等。目前，我們已經(jīng)迎來了信息化時(shí)代，人們對于電子元件的維護(hù)技術(shù)，也提出了更高的要求，這些電子元件應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛，除了在飛行器探測、火箭制導(dǎo)、海底軍艦探測等領(lǐng)域有所應(yīng)用，在衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、液晶電視遙感、微波爐應(yīng)用等民用領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。為了緊跟時(shí)代的發(fā)展步伐，相關(guān)人員要針對電子元件的維護(hù)與技術(shù)問題展開深入的研究，做到防患于未然，避免由于電子元件失效給正常的生活和生產(chǎn)活動(dòng)造成不利影響，因此針對于這個(gè)方面的內(nèi)容必須要引起足夠的重視。

6結(jié)論

通過對上述的內(nèi)容進(jìn)行分析研究之后可以得出，總而言之隨著電子科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子元件的維護(hù)和檢測變得越來越值得重視，其直接影響到電子系統(tǒng)的性能。本文提出了幾種電子元件的維護(hù)方法，為電子元件維護(hù)人員提供了有效的理論指導(dǎo)依據(jù)。

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（作者單位：天津協(xié)盛科技股份有限公司）