電子元器件檢測成本及電子線路軟故障檢測

化 麒，許 沖

（國營洛陽丹城無線電廠，河南洛陽 471000）

0 引言

面對機遇與挑戰(zhàn)并存的行業(yè)市場，企業(yè)只有不斷提升自身產(chǎn)品質(zhì)量水平，才能增加市場占比份額。為不斷提高質(zhì)量，除了需要強大生產(chǎn)技術(shù)，還需要高水準質(zhì)量檢測系統(tǒng)。在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，電子元器件檢測與電子線路軟故障檢測是質(zhì)量控制的必然過程，所以企業(yè)應(yīng)不斷提升自身質(zhì)量檢測技術(shù)，提升企業(yè)競爭能力。

1 電子元器件與電子線路軟故障

1.1 電子元器件發(fā)展前景

電子元器件主要指的是電子元件以及微型和小型設(shè)備所構(gòu)成的組合，由于其本身主要通過若干零部件進行構(gòu)成，所以具有較高的通用性和靈活性，常用于電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、無線電波以及工業(yè)化的儀表等相關(guān)儀器。在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中，它主要有電容結(jié)構(gòu)、晶體管結(jié)構(gòu)、游絲結(jié)構(gòu)、發(fā)條結(jié)構(gòu)等分類。由于電子元器件的通用性較高，所以常見的零件數(shù)量和種類也較多。

電子元器件在不斷發(fā)展過程中，自動化組裝技術(shù)是減少電子零部件經(jīng)濟成本的核心關(guān)鍵，其組裝技術(shù)可以有效減少人力成本投入，提高經(jīng)濟產(chǎn)量、節(jié)約生產(chǎn)環(huán)境和場地，所以電子元器件自動化組裝技術(shù)成為目前我國降低經(jīng)濟成本的關(guān)鍵技術(shù)和要求。在實際安裝和生產(chǎn)過程中，由于電子元器件精準程度屬于亞微米量級別，雖然電子元器件自動化生產(chǎn)技術(shù)被認為目前難度較高的高精尖技術(shù)，但是我國經(jīng)過不懈努力取得了較大技術(shù)突破，加上國外多次針對此技術(shù)進行優(yōu)化和提升，電子元器件的組裝自動化進行方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)提升，所以現(xiàn)階段其數(shù)據(jù)檢測技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟化。根據(jù)相關(guān)信息進行預(yù)測，我國近幾年自動化組裝設(shè)備已經(jīng)測試儀器的整體生產(chǎn)總量以及超出每年的平均值，并且設(shè)備銷量也相繼達到17 億美元，這說明自動化生產(chǎn)模式已經(jīng)成為電子元器件技術(shù)成熟的重要表現(xiàn)之一[1]。

1.2 電子線路軟故障常見問題

（1）接觸點產(chǎn)生軟故障問題，由于我國大多數(shù)電子線路組成結(jié)構(gòu)屬于機械模式，所以當零部件長期使用時會導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)位區(qū)域失靈甚至是損壞，最終造成常見接觸點復(fù)位不標準，引起電子線路的接觸點產(chǎn)生故障問題，最終電子線路兩端會產(chǎn)生較大降壓操作，致使每個接觸點額定電壓遠低于標準電壓，使電路產(chǎn)生軟故障問題。

（2）連接電線引起軟故障問題，而電子線路結(jié)構(gòu)中，如果設(shè)有懸掛模式按鈕或外部設(shè)置連接電線數(shù)量較多時，電線長期暴露在外部，極易產(chǎn)生折斷、老化等問題，尤其是線路折彎或進線口位置。另外，機械零部件在移動過程中一旦操作失誤也會產(chǎn)生線路折斷問題，如果這段線路沒有完全分離或斷掉則極易產(chǎn)生接觸式分離現(xiàn)狀，將造成電子線路的故障。

2 電子元器件檢測控制

2.1 基礎(chǔ)元件檢測

基礎(chǔ)元件檢測技術(shù)主要指的是在工業(yè)生產(chǎn)以及產(chǎn)品加工過程中，在不轉(zhuǎn)變其分子基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的同時，如電阻數(shù)據(jù)、電容數(shù)據(jù)、電感數(shù)據(jù)等，開展相關(guān)功能和基礎(chǔ)信息的檢測。基礎(chǔ)元件在生產(chǎn)時，由于自身應(yīng)用功能相對比較簡單，所以無論是使用方向還是基礎(chǔ)性能比較成熟化和穩(wěn)定化，因此針對此項基礎(chǔ)元件進行常規(guī)數(shù)據(jù)檢測，本質(zhì)上則是針對元件采購商進行質(zhì)量檢驗。例如，電子元器件中的貼片模式電阻零件，在實際工程和信息檢測過程中，技術(shù)人員需要針對其應(yīng)用型號、使用規(guī)格、外部包裝進行綜合評定，企業(yè)還要引進LCR 數(shù)字電橋，在生產(chǎn)過程中隨機抽取電子元器件進行性能檢測，這樣最大限度提升電子元器件的質(zhì)量，還可以節(jié)省人力資源。

2.2 復(fù)雜并且穩(wěn)定的電子元器件檢測

在電子元器件的生產(chǎn)流程中，自身結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜集成模式電路元器件，例如：xILINx 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的FpGA 芯片區(qū)域，其零件管腳數(shù)量較多甚至高達上百個，并且每個實際應(yīng)用功能十分復(fù)雜，所以在實際搭配和安裝過程中，需要花費更多的人力資源、物力資源以及財力資源等。另外，為了從根本上提升零部件生產(chǎn)質(zhì)量，在每一個環(huán)節(jié)中還應(yīng)該搭配具有高技術(shù)水平數(shù)據(jù)檢測人員，所以其整體檢測流程十分復(fù)雜。但是復(fù)雜模式電子元器件在企業(yè)的應(yīng)用效果和范圍十分穩(wěn)定，根據(jù)我國針對大型工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息進行深入分析，復(fù)雜模式電子元器件因自身質(zhì)量問題產(chǎn)生返修記錄為零，所以在零部件生產(chǎn)和檢測過程中，技術(shù)人員只需要使用目測檢測模式，針對其型號進行綜合評定即可[2]。

2.3 常見電子元器件檢測

常見電子元器件主要指的是工業(yè)生產(chǎn)流程中，需要針對零部件具體應(yīng)用方向改變生產(chǎn)原材料的分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如二極管、保險絲、三極管、集成電路等。但是由于其生產(chǎn)和使用的零部件相對比較常用，并且生產(chǎn)數(shù)量較大，如果針對每項產(chǎn)品引進專業(yè)的測量設(shè)備和人力，需要支出更多經(jīng)濟成本，在實際操作中無法有效實現(xiàn)。但是在元器件的生產(chǎn)流程中，只有經(jīng)過質(zhì)量檢測才能算完成質(zhì)量把控，確保后續(xù)技術(shù)操作。所以相關(guān)技術(shù)人員需要積極研發(fā)或引進先進的測量技術(shù)、分類測量手段等，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)就保證質(zhì)量標準。

2.4 電子元器件功能數(shù)據(jù)檢測

電子元器件功能數(shù)據(jù)監(jiān)測方法，主要為技術(shù)生產(chǎn)和開發(fā)商在實際測試過程提供保證，并以此作為基礎(chǔ)，根據(jù)電子元器件基礎(chǔ)線路結(jié)構(gòu)搭配人工進行功能檢測。此種模式主要根據(jù)其內(nèi)部芯片信息輸入和輸出關(guān)系進行深入探索和判斷，以此推測出元器件自身結(jié)構(gòu)是否可以勝任線路的日常運轉(zhuǎn)要求。電子元器件功能數(shù)據(jù)監(jiān)測方法相比PN 結(jié)管腳檢測方法，更貼近性能和功能的實際需求，屬于數(shù)據(jù)定性的信息測試。例如，電子元器件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的三管腳復(fù)位芯片TcM810/809、四管腳有源晶振芯片、八管腳運放芯片TLc4501 等區(qū)域，此類電路結(jié)構(gòu)需要引進專業(yè)的suEPRPRo 系統(tǒng)編程設(shè)備，來滿足元器件內(nèi)部系統(tǒng)的軟件編程要求。

3 電子線路軟故障檢測流程

3.1 電子線路軟故障運轉(zhuǎn)特點

在電子線路內(nèi)部結(jié)構(gòu)搭建和方案規(guī)劃過程中，系統(tǒng)軟故障普遍具有浮動性和不確定性，尤其是線路運作時，其故障問題有時幾天或幾小時才出現(xiàn)，即使出現(xiàn)其時間也相對較短，所以無法準確了解電子線路軟故障的位置。

3.2 電子線路軟故障位置確定

為有效確定電子線路軟故障位置，技術(shù)人員需要充分了解其故障實際表現(xiàn)，當線路運轉(zhuǎn)必要時應(yīng)通過不斷觀察線路故障現(xiàn)狀來進一步分析和探索。另外，技術(shù)人員還應(yīng)不斷地通過電子線路的數(shù)據(jù)測量、整合、更換日常觀察等方面，針對技術(shù)故障的產(chǎn)生范圍開展初級判斷。尤其是在已經(jīng)產(chǎn)生故障電路進行相關(guān)管理和檢查中，應(yīng)結(jié)合電子線路運轉(zhuǎn)原理進行相關(guān)的技術(shù)分析，并以此作為基礎(chǔ)，逐步開展信息推理、縮小范圍直至確定故障位置。如果系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的單獨元器件經(jīng)常出現(xiàn)故障或線路損壞，那么技術(shù)人員就需要開展進一步的電路結(jié)構(gòu)檢測，在綜合分析后再采取合理的解決措施[3-5]。

3.3 電子線路軟故障檢測方法

3.3.1 冷卻檢測方法

在電子線路軟故障檢測過程中，如果電子儀器和設(shè)備因溫度而發(fā)生問題和故障時，通常是由電子線路結(jié)構(gòu)中的單獨元器件失衡引起的。而使用溫度冷卻檢測方法在實際數(shù)據(jù)檢測和推測過程中，主要適用于元器件溫度上升異常等問題，因此技術(shù)人員通常使用酒精物質(zhì)貼附于升溫元器件或故障區(qū)域來降低其溫度。如果在此期間元器件溫度降低或徹底消除，則表示該元件產(chǎn)生熱失效現(xiàn)狀。在電子線路軟故障檢測方法中，溫度加熱方法主要適用于電路在長時間通電后產(chǎn)生的故障，技術(shù)人員一般使用電吹風(fēng)設(shè)備，對線路以及電烙鐵等元器件進行全面加熱，有效減少線路故障的檢測失效，但是冷卻、加熱方法不能用于高壓的元器件，防止操作不當產(chǎn)生的觸電問題。

3.3.2 振動檢測方法

振動檢測方法主要用于元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的接觸問題，或者線路之間的焊接問題等。所以技術(shù)人員針對故障電路進行范圍確定時，首先應(yīng)該輕敲元器件或設(shè)備外表，或使用專業(yè)的測試裝備輕敲相關(guān)的電路應(yīng)部件，同時技術(shù)人員可以使用小改錐輕輕撥動電路或引線，一旦明確故障問題或位置，需要針對其位置進行焊點的重新連接。

4 結(jié)束語

無論是生產(chǎn)環(huán)節(jié)還是應(yīng)用環(huán)節(jié)，質(zhì)量的把控是基礎(chǔ)條件，怎樣實現(xiàn)高水平的控制系統(tǒng)，是現(xiàn)階段企業(yè)發(fā)展的重點和難點。