關(guān)于電子元器件檢測(cè)中的問(wèn)題及其解決方式分析

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 王衛(wèi)俊

在電子產(chǎn)品中電器元器件是最基本的組成單位，不同類別的電子產(chǎn)品能夠發(fā)揮的功能各不相同。我們?cè)谑褂貌煌碾娮赢a(chǎn)品時(shí)，其中發(fā)揮作用的就是不同功能的電子元器件。在我們生活中常常使用到的人工智能產(chǎn)品、聲控產(chǎn)品等都是通過(guò)電子元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)功效的，為了保證各類產(chǎn)品的使用性能，我們就需要重視電子元器件的檢測(cè)工作。本文針對(duì)電子元器件檢測(cè)中存在的問(wèn)題和解決方法進(jìn)行論述。從微觀的角度來(lái)說(shuō)，電子設(shè)備的內(nèi)部就是成百上千的電子元器件，不同類型的元器件發(fā)揮的作用各不相同，將它們進(jìn)行搭配組合就能實(shí)現(xiàn)發(fā)揮其功能，保證設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)電子設(shè)備的構(gòu)成分析我們可以知道，只有每個(gè)電子元器件都能夠穩(wěn)定發(fā)揮其功能才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，就需要對(duì)電子元器件進(jìn)行檢查，找出癥結(jié)所在?？梢?jiàn)，電子元器件的檢測(cè)工作變得尤為重要，它不僅能夠加快故障排除速度，還能夠防范運(yùn)行中的故障隱患，為系統(tǒng)正常工作提供保障。

1 電子元器件概述

若干電子元器件的組合就構(gòu)成了電子元件、小型儀器等，電子元器件本身又是由不同的零件所組成的，能夠通用于某類產(chǎn)品中。在電子設(shè)備或者電路中，電子元器件能夠進(jìn)行一系列控制，這類元器件有著自己的規(guī)格與要求，具有很強(qiáng)的完整性，在非暴力的情況下無(wú)法實(shí)現(xiàn)電器元件的拆解。常見(jiàn)的電阻、電子管、電容、傳感器等都屬于電子元器件，它們?cè)谖覀兪褂玫母黝愲娮赢a(chǎn)品中發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。圖1為含有電子元器件的基本電路圖。

2 電子元器件檢測(cè)

2.1 電子元器件的檢測(cè)技術(shù)

電子元器件的檢測(cè)技術(shù)是以信息獲取技術(shù)為基礎(chǔ)所進(jìn)行的系統(tǒng)性分析研究與運(yùn)用，該技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性，常見(jiàn)的有檢測(cè)分析、參數(shù)檢測(cè)信號(hào)等。檢測(cè)技術(shù)涉及的機(jī)構(gòu)范圍較為廣泛，有國(guó)家級(jí)的電子元器件檢測(cè)機(jī)構(gòu)，還有針對(duì)電子元器件的校準(zhǔn)公司，這些機(jī)構(gòu)與公司都是為了設(shè)備檢測(cè)所開(kāi)設(shè)的，能夠?yàn)闄z測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性提供保障。常規(guī)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)大多是將完整的設(shè)備或者系統(tǒng)作為檢測(cè)對(duì)象。例如：很多企業(yè)都在進(jìn)行的計(jì)量檢測(cè)，這類檢測(cè)有很多標(biāo)準(zhǔn)，包括主、副標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)際檢測(cè)又包括器具的檢定、校準(zhǔn)等。

2.2 電子元器件的檢測(cè)工具

圖1 含有電子元器件的基本電路圖

對(duì)于電子元器件檢測(cè)工作來(lái)說(shuō)，所使用檢測(cè)工具自身的性能直接影響著檢測(cè)精度與檢測(cè)結(jié)果的可靠性。目前的電子元器件檢測(cè)工具種類較多，萬(wàn)用表是使用最為廣泛的工具之一。通常情況下，借助萬(wàn)用表檢測(cè)人員就能夠針對(duì)電子元器件進(jìn)行電壓、電阻、電流等基本項(xiàng)目檢測(cè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字式萬(wàn)用表逐漸代替了傳統(tǒng)萬(wàn)用表出現(xiàn)在電子元器件檢測(cè)工作中。在實(shí)踐中，電阻器、二極管以及晶體管等常見(jiàn)電子元器件的檢測(cè)都能借助萬(wàn)用表完成，掌握萬(wàn)用表的正確使用方式成為檢測(cè)人員的基本技能，從而保證檢測(cè)工作能夠順利進(jìn)行。圖2所示為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電路圖。

2.3 電子元器件的電子檢測(cè)

電子檢測(cè)就是借助電子技術(shù)進(jìn)行的電子元器件檢測(cè)工作。電子技術(shù)是電子檢測(cè)的理論依據(jù)，所使用的檢測(cè)手段是設(shè)備與電子測(cè)試儀，能夠?qū)崿F(xiàn)電量與非電量的檢測(cè)工作。對(duì)于電量檢測(cè)來(lái)說(shuō)主要包括四部分內(nèi)容：電子元件的參數(shù)檢測(cè)、電能量檢測(cè)、電信號(hào)檢測(cè)、設(shè)備檢測(cè)。不同的測(cè)量項(xiàng)目針對(duì)的內(nèi)容也不同，在檢測(cè)工作中的占比也存在顯著差異，在各項(xiàng)檢測(cè)中基本電參數(shù)最為重要，例如頻率、電位、阻抗等，其他參數(shù)大多是以基本電參數(shù)為基準(zhǔn)變換而來(lái)。以檢測(cè)放大器的增益為例，本質(zhì)上就是測(cè)量輸入以及輸出電壓，對(duì)電壓的檢測(cè)就能得到二脈沖型號(hào)波形參數(shù)。由此可知，很多電子元器件的檢測(cè)項(xiàng)目就是對(duì)拆解出的基礎(chǔ)量進(jìn)行測(cè)量，類似于計(jì)量的基本單元，所有的檢測(cè)參數(shù)都是由基本量構(gòu)成。針對(duì)非基本量的檢測(cè)則主要出現(xiàn)在特殊領(lǐng)域，例如航天航空等。

圖2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

3 電子元器件檢測(cè)中的問(wèn)題

3.1 電容類問(wèn)題

對(duì)于電容類元器件來(lái)說(shuō)，最常出現(xiàn)的問(wèn)題包括開(kāi)路、擊穿、參數(shù)退化等方面。以最典型的擊穿問(wèn)題為例，發(fā)現(xiàn)這一問(wèn)題的內(nèi)在原因可分為五種：介質(zhì)材料出現(xiàn)擊穿問(wèn)題；有導(dǎo)電離子或缺陷等存在于介質(zhì)內(nèi)；介質(zhì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象；在制造介質(zhì)時(shí)發(fā)生機(jī)械損傷；介質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題。在檢測(cè)時(shí)就需要把握此類別元器件出現(xiàn)的主要問(wèn)題，并采取針對(duì)性的解決措施。

3.2 電阻類問(wèn)題

電阻在電氣設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于設(shè)備降壓、分流等有著良好的使用效果，如果電氣設(shè)備電阻出現(xiàn)損壞就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障發(fā)生。在電子元器件檢測(cè)中電阻問(wèn)題主要包括兩種：致命失效以及漂移參數(shù)失效。我們通常所說(shuō)的機(jī)械損傷、電阻擊穿等都屬于致命失效，電阻值出現(xiàn)漂移則是漂移參數(shù)失效。在各類電阻中繞線電阻與非繞線電阻使用較多，繞線類問(wèn)題大多是由引線機(jī)械損傷所導(dǎo)致的，而非繞線類則是由于引線開(kāi)裂等原因所導(dǎo)致的，無(wú)論是哪種問(wèn)題都會(huì)引發(fā)設(shè)備故障。

3.3 電感類問(wèn)題

電感類元器件在電路中較為常見(jiàn)，例如變壓器、振蕩線圈等。對(duì)檢測(cè)結(jié)果分析可知電感類元器件問(wèn)題大多是因?yàn)橥獠凯h(huán)境改變所導(dǎo)致的。通常有變壓器溫度升高、線路電流超額定等，線圈會(huì)因此發(fā)生短路、擊穿等問(wèn)題。如果外部環(huán)境濕度大、通風(fēng)不暢同樣會(huì)出現(xiàn)擊穿或漏電現(xiàn)象。

4 電子元器件檢測(cè)問(wèn)題解決對(duì)策

4.1 注重觀察法的應(yīng)用

在運(yùn)用觀察法時(shí)，檢測(cè)人員可以對(duì)靜態(tài)觀察法與動(dòng)態(tài)觀察法進(jìn)行選擇，針對(duì)檢測(cè)的實(shí)際情況靈活運(yùn)用正確的觀察法。首先，靜態(tài)觀察法。目測(cè)檢驗(yàn)法大多應(yīng)用在電子元器件未通電時(shí)，能夠通過(guò)觀察外觀來(lái)判斷電子元器件的脫落情況，還能觀察到線圈的狀態(tài)，判斷是否存在破損銹蝕等情況。在應(yīng)用靜態(tài)觀察法時(shí)，需要確定重點(diǎn)，例如：針對(duì)電容類元器件就需要對(duì)標(biāo)志、缺口等外觀問(wèn)題進(jìn)行檢查，保證所使用的電容元器件與設(shè)備相吻合，還要對(duì)元器件的轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行觀察；對(duì)于電阻類元器件而言就要關(guān)注斷裂、灼燒等情況；電感類元器件的檢測(cè)則是要重點(diǎn)關(guān)注線圈、引腳等部位，避免出現(xiàn)松落、銹蝕等情況。其次，動(dòng)態(tài)觀察法。動(dòng)態(tài)觀察法應(yīng)用在電子元器件通電后的觀察檢測(cè)中，該階段的觀察法需要對(duì)各類感官進(jìn)行綜合運(yùn)用，包括觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等，最終得到檢測(cè)結(jié)果。

4.2 強(qiáng)化檢測(cè)管理

在對(duì)電子元器件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要建立起完善的評(píng)審體系，形成總體、分系統(tǒng)、單機(jī)的三級(jí)制度。在檢測(cè)中要注重兩項(xiàng)工作：第一、強(qiáng)化檢測(cè)管理，實(shí)現(xiàn)電子元器件的綜合性質(zhì)量評(píng)審；第二、要注重檢測(cè)過(guò)程中的細(xì)節(jié)控制，對(duì)具體問(wèn)題展開(kāi)系列專題審議。就電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，大多數(shù)故障都是由于電子元器件引起的，既有可能是外界環(huán)境的影響，又有可能是電子元器件本身質(zhì)量所導(dǎo)致的。在使用電子元器件時(shí)要對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題加以關(guān)注，對(duì)存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行深入分析，做到準(zhǔn)確判斷問(wèn)題類型，以便針對(duì)性加以解決。

4.3 失效分析法

通過(guò)電子信息技術(shù)能夠分析出電子元器件失效的內(nèi)在因素，保證檢測(cè)結(jié)果的有效性與準(zhǔn)確性，為電子元器件的應(yīng)用穩(wěn)定性提供保障。在實(shí)際檢測(cè)工作中需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的檢測(cè)技術(shù)與儀器，光輻射技術(shù)、微分析技術(shù)等是當(dāng)前使用最為頻繁的信息技術(shù)檢測(cè)方法。例如：在應(yīng)用紅外技術(shù)時(shí)，作業(yè)人員需要在待檢電子元器件的位置放置檢測(cè)儀器，對(duì)電子元器件的波長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)并整理得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)，判定電子元器件存在的問(wèn)題。在完成問(wèn)題測(cè)定后就可以開(kāi)展具有針對(duì)性的故障排查，作為檢測(cè)人員要具備良好的學(xué)習(xí)能力，不斷更新檢測(cè)技術(shù)，形成正確的檢測(cè)思維，為電子元器件的標(biāo)準(zhǔn)化與信息化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4.4 注重可靠性設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在對(duì)電子元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)制定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證設(shè)計(jì)的可靠性；在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用時(shí)還需進(jìn)行有效控制，保證電子元器件的使用效率，避免出現(xiàn)電子元器件的超額值運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)這樣的方式能夠有效提升電子元器件使用的可靠性。另外，通過(guò)對(duì)電子元器件進(jìn)行降額設(shè)計(jì)能夠讓其可靠性得到顯著提升，對(duì)電子元器件問(wèn)題進(jìn)行研究可知，約有過(guò)半數(shù)的電子元器件問(wèn)題是由于超應(yīng)力所造成。

結(jié)束語(yǔ)：電子元器件的類別多樣，所能實(shí)現(xiàn)的功能也各不相同，受外界環(huán)境因素、人為操作因素、元器件老化因素等影響會(huì)導(dǎo)致各種故障的發(fā)生。作為檢測(cè)人員，需要從電子元器件的實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)，綜合運(yùn)用各類檢測(cè)手段找出導(dǎo)致故障的根本原因，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行故障排除，保證電子元器件的質(zhì)量符合相關(guān)要求，為設(shè)備與系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。