电子元器件筛选

电子元器件筛选（精选5篇）

电子元器件筛选 篇1

1 二次筛选的概念及意义

筛选是指通过检验和试验剔除不合格或有可能早期失效品的方法[1]。二次筛选是使用方在采购后根据使用要求对元器件的筛选。二次筛选是在一次筛选不能满足使用方质量要求或对一次筛选不确定等情况下进行。为保证军工产品质量, 应对采购的电子元器件进行二次筛选。我单位二筛规范多依据各项国军标, 如GJB 360A—1996《电子及电子元器件试验方法》、GJB 548A《微电子器件试验方法和程序》、GJB 1032—1990《电子产品环境应力筛选方法》等。

常有千里之堤溃于蚁穴之事, 电子元器件虽小, 却是产品的质量基础, 其重要性不容忽视。尤其是军工企业, 关系到国家和人民安全, 所以更应重视。然而高可靠性的元器件也不可避免会产生一些缺陷、质量不符合要求的产品;国内元器件生产水平参差不齐, 厂家进行的一次筛选也不一定能满足使用方需要;进口产品有假冒伪劣现象。所以对电子元器件进行二次筛选是必要的, 可以剔除不合格品和早期失效品, 提高批器件使用可靠性, 进而提升产品的可靠性及使用性能。

常见的“浴盆曲线” (失效率曲线) 说明元器件寿命与失效率的关系。如图1, 元器件在开始使用时由于设计缺陷等原因失效率高;经过早期失效期失效率迅速降低, 这一时期是产品的良好使用阶段;之后由于器件损耗老化, 使用寿命已过, 失效率又急速增加。对电子元器件进行二次筛选就是为了缩短早期失效时间 (t1) , 使器件尽早进入失效率低的使用寿命阶段。

图2则说明了失效率与筛选时间、应力量值的关系。通常元器件失效率随筛选时间的增加而下降, 随应力值在合理范围内增加而下降[1]。

2 常用电子元器件的二次筛选

电子元器件的筛选试验项目种类很多, 在GJB 360B—2009《电子及电子元器件试验方法》中有环境试验类、物理性能试验类和基本电性能试验类。二次筛选应根据产品的质量与可靠性要求、元器件的类别与级别来确定筛选项目。我单位所进行的二筛试验项目多为环境试验类和基本电性能试验类。本文列举几类常见电子元器件的二次筛选流程[2]。

半导体分立器件通常进行的二次筛选流程为:外观→常温初测→高温贮存→温度循环→功率老炼→高温反偏→常温终测→外观。

集成电路通常进行的二次筛选流程为:外观→常温初测→高温贮存→温度循环→功率老炼→常温中测→高温测试→低温测试→常温终测→外观。

电阻类通常进行的二次筛选流程为:外观→常温初测→温度循环→常温终测→外观。

电容类通常进行的二次筛选流程为:外观→常温初测→温度循环→高温电老炼→常温中测→高温测试→低温测试→常温终测→外观。

根据产品和器件的不同, 二次筛选的项目和顺序有些许差别。其中外观应标记清晰, 无氧化、锈蚀、断损现象。常温测试、功率老炼、高温反偏等应根据器件手册进行, 个别器件根据产品需要有特殊参数。高温贮存和温度循环温度也根据器件技术规范而定, 常用高温贮存温度有85℃和125℃, 时间为24 h或48 h;常用温度循环温度为-40~85℃和-55~125℃, 保持时间30 min, 转换时间1 min, 循环5次。高温测试与低温测试的温度通常与温度循环的高温、低温相同[3]。

3 电子元器件二次筛选的质量控制

电子元器件的二次筛选质量控制具有重要的意义, 可以从技术操作和管理两方面进行。

技术操作方面, 设计部门应根据器件等级和产品需求选择合适的二次筛选条件和项目, 因为对器件的筛选属于损耗试验, 不能提高器件质量, 只能提高其使用可靠性, 过于严苛的筛选会导致多数器件无法使用。操作中应严格按照规范进行, 控制测试环境并注意静电防护等。筛选比例根据各单位规定执行, 军工企业通常为100%进行二次筛选, 并严格控制批允许失效率。对于本单位没有条件筛选的器件, 如部分表贴器件、集成电路等, 可委托有资质的第三方进行筛选[4]。

管理方面, 器件收发、筛选、测试和结果都应有完善的记录, 便于器件的追踪。采购应严格按经评价过的《合格供方名录》和技术文件采购器件, 对于型号、厂家等不符合要求的器件应不予采购或进行办代用等程序。可以引进元器件筛选试验管理系统, 提高效率、查询、追踪, 进而实现信息化管理[2]。积极做好质量体系内部审核和监督检查, 从源头抓起, 控制重点环节, 切实暴露问题, 持续不断改进[2]。

电子元器件二次筛选的质量控制涉及的范围很广, 只有提高质量意识, 充分认识到二次筛选质量控制的重要性, 才能保障元器件二次筛选质量[2]。

摘要：军工生产中对电子元器件进行二次筛选并进行质量控制, 可以提高批器件使用可靠性和产品的可靠性及使用性能, 具有重要意义。主要结合本单位实际情况, 对电子元器件二次筛选及质量控制措施进行了简要分析。

关键词：电子元器件,二次筛选,质量控制

参考文献

[1]周育才.电子元器件筛选方法与效果研究[J]航空兵器, 2001 (2) :26-28.

[2]孟碧云.军用电子元器件二次筛选质量管理[J].绿色质量与管理, 2010 (3) :41-43.

[3]巫华熙.浅谈电子元器件的二次筛选[J].电子世界, 2014 (10) :348.

[4]王小萍.元器件的二次筛选过程中的质量控制[J].电子与封装, 2016 (6) :39-42.

电子器件的筛选与检测 篇2

在正规的工业化生产中，都设有专门的元器件筛选检测车间，备有许多通用和专用的筛选检测装备和仪器，但对于业余电子爱好者来说，不可能具备这些条件，即使如此，也绝不可以放弃对元器件的筛选和检测工作，因为许多电子爱好者所用的电子元器件是邮购来的，其中有正品，也有次品，更多的是业余品或利用品，如在安装之前不对它们进行筛选检测，一旦焊入印刷电路板上，发现电路不能正常工作，再去检查，不仅浪费很多时间和精力，而且拆来拆去很容易损坏元件及印刷电路板。

一、外观质量检查

拿到一个电子元器件之后，应看其外观有无明显损坏。比如变压器，要看其所有引线有否折断，外表有无锈蚀，线包、骨架有无破损等。又如三极管，要看其外表有无破损，引脚有无折断或锈蚀，还要检查一下器件上的型号是否清晰可辨。对于电位器、可变电容器之类的可调元件，还要检查在调节范围内，其活动是否平滑、灵活，松紧是否合适，无机械噪声，手感好，并保证各触点接触良好。

各种不同的电子元器件都有自身的特点和要求，爱好者平时应多了解一些有关各元件的性能和参数、特点，积累经验。

二、电气性能的筛选

要保证试制的电子装置能够长期稳定地通电工作，并且经得起应用环境和其他可能因素的考验，这是对电子元器件的筛选必不可少的一道工序。所谓筛选，就是对电子元器件施加一种应力或多种应力试验，暴露元器件的固有缺陷而不破坏它的完整性。筛选的理论是：如果试验及应力等级选择适当，劣质品会失效，而优良品则会通过。人们在长期的生产实践中发现新制造出来的电子元器件，在刚投入使用的时候，一般失效率较高，叫做早期失效，经过早期失效后，电子元器件便进入了正常的使用期阶段，一般来说，在这一阶段中，电子元器件的失效率会大大降低。过了正常使用阶段，电子元器件便进入了耗损老化期阶段，那将意味着寿终正寝。这个规律，恰似一条浴盆曲线，人们称它为电子元器件的效能曲线。

电子元器件失效，是由于在设计和生产时所选用的原材料或工艺措施不当而引起的。元器件的早期失效十分有害，但又不可避免。因此，人们只能人为地创造早期工作条件，从而在制成产品前就将劣质品剔除，让用于产品制作的元器件一开始就进入正常使用阶段，减少失效，增加其可靠性。

在正规的电子工厂里，采用的老化筛选项目一般有：高温存储老化;高低温循环老化;高低温冲击老化和高温功率老化等。其中高温功率老化是给试验的电子元器件通电，模拟实际工作条件，再加上+80℃～+180℃的高温经历几个小时，它是一种对元器件多种潜在故障都有检验作用的有效措施，也是目前采用得最多的一种方法。对于业余爱好者来说，在单件电子制作过程中，是不太可能采取这些方法进行老化检测的，在大多数情况下，采用了自然老化的方式。例如使用前将元器件存放一段时间，让电子元器件自然地经历夏季高温和冬季低温的考验，然后再来检测它们的电性能，看是否符合使用要求，优存劣汰。对于一些急用的电子元器件，也可采用简易电老化方式，用一台输出电压可调的脉动直流电源，使加在电子元器件两端的电压略高于元件额定值的工作电压，调整流过元器件的电流强度，使其功率为1.5～2倍额定功率，通电几分钟甚至更长时间，利用元器件自身的特性而发热升温，完成简易老化过程。

三、元器件的检测

经过外观检查以及老化处理后的电子元器件，还必须通过对其电气性能与技术参数的测量，以确定其优劣，剔除那些已经失效的元器件。当然，对于不同的电子元器件应有不同的测量仪器，但对于业余电子爱好者来说，一般不具备专用电子测量仪器的条件，但起码应有一块万用电表，利用万用电表可以对一些常用的电子元器件进行粗略检测。各种电子元器件涉及到的电性能参数很多，我们要根据业余制作牵涉到的必须要弄清楚的有关参数进行检测，而不必对该元器件的所有参数都一一检测。下面例举几种基本元器件的检测。

(1）电阻器

它是所有电子装置中应用最为广泛的一种元件，也是最便宜的电子元件之一。它是一种线性元件，在电路中的主要用途有限流、降压、分压、分流、匹配、负载、阻尼、取样等。

检测该元件时，主要看它的标称阻值与实际测量阻值的偏差程度。在大量的生产中，由于加工过程中各道工序对电阻器的作用，电阻器的实际值不可能做到与它的标称值完全一致，因此其阻值具有离散性，为了便于管理和组织生产，工程上按照使用的需要，给出了允许偏差值，如±5%、±10%、±20%。再加上万用电表检测电阻器时的误差，一般要求其误差不超过允许偏差的10%即认为合格。同时亦可通过外观检查综合判断其优劣。

(2）电容器

电容器也是电子装置中用得最多的电子元器件之一。它的质量好坏直接影响到整机的性能，同时也是容易失效的元件。在检查电容器时，如果电解电容器的贮存期超过了三年，可以认为该元件已经失效。有些电容器上没有出厂年限标志，外观则完好无损，肉眼很难判断出它的质量问题，因此就必须要对它进行检测。

电容器在电路中担任隔直、滤波、旁路、耦合、中和、退耦、调谐、振荡等。它的常见故障有击穿、漏电、失效(干涸)。用万用电表的欧姆档检查电容器是利用了电容器能够充放电原理进行的，这时应选用欧姆档的最高量程(R×1kΩ或R×10kΩ)来测量。当万用电表的两根表棒与电容器的两引脚相接时，表针先向顺时间方向偏转一个角度，此时称为电容器的充电，当充电到一定程度时，电容器又开始放电，此时万用电表的指针便返回到∞位置。在测量过程中，表针摆动的角度越大，说明所检测的电容器容量越大。表针返回后越接近∞处，说明所检测的电容器漏电越小，即所检测的电容器的质量越高。

测量电解电容器时，由于其引脚有正、负极之分，应将红表棒接电容器的负极，黑表棒接电容器的正极，这样测量出来的漏电电阻才是正确的。反接时一般漏电电阻要比正接时小，利用这一点，还可判断出无极性标志的电解电容器的极性。如果电容器的容量太小，如在4700P以下，就只能检查它是否漏电或击穿，如果在测量中，表针摆动一下回不到∞处，而是停留在0～∞处的中间某一位置上，说明该电容器漏电严重。在万用电表与被测小电容器之间加装一只N PN型硅三极管，要求其β值大于100，集电极-发射极之间的耐压应大于25V, IC EO越小越好。被测电容器接到A、B两端。由于三极管VT的电流放大作用，较小容量的电容器也能引起表针较大幅度的摆动，然后返回到∞位置，如不能返回到∞处的，则可估测出漏电电阻。

对于可变电容器、拉线电容器，亦可用万用电表检测出它们有否碰片或漏电、短路等。

(3）电感器

电感器是一种非线性元件，可以储存磁能。由于通过电感的电流值不能突变，所以，电感对直流电流短路，对突变的电流呈高阻态。电感器在电路中的基本用途有：扼流、交流负载、振荡、陷波、调谐、补偿、偏转等。利用万用电表对其进行检测时，即只能判断出它的直流电阻值，如果已经标明了数值的电感器，只要其直流电阻值大致符合，即可视为合格。

(4）晶体二极管

晶体二极管是一种非线性器件，它的正、反两个方向的电阻值相差悬殊，这就是二极管的单向导电性。在电路中，利用这一特性，可以作整流、检波、箝位、限幅、阻尼、隔离等。

用万用电表测量二极管时，可选用欧姆档R×1kΩ。由于二极管具有单向导电性，它的正、反向电阻是不相等的，两者阻值相差越大越好。对于常用的小功率二极管，反向电阻应比正向电阻大数百倍以上。用红表棒接二极管的正极，黑表棒接它的负极，测得的是反向电阻。反之，红表棒接二极管的负极，黑表棒接它的正极，测得的是正向电阻。二极管的正向电阻一般在100Ω～1kΩ左右;硅二极管的正向电阻一般在几百欧至几千欧。如果测得它的正、反向电阻都是无穷大，说明该二极管内部已开路;如果它的正、反向电阻均为0，说明二极管内部已短路;如果它的正、反向电阻相差无几，说明二极管的性能变差失效。出现以上三种情况的二极管均不能使用。

(5）晶体三极管

三极管是电子装置中的重要元件，它的质量优劣直接关系到系统工作的可靠性和稳定性，因此，它是最需要进行老化筛选的器件之一。已知一个三极管的型号和管脚排列，可采用如下简易测试法来判断它的性能。应该注意的是：对一般小功率低压三极管，不宜采用R×10kΩ档进行测试，以免表内的高电压损坏三极管。

可用万用表检查三极管的穿透电流大小。测量时注意PN P型和N PN型晶体管的接法。万用表的量程一般选用R×100或R×1kΩ档，要求测得的电阻值越大越好，对于中功率的锗管，此值应大于数千欧;对于硅管，此值应大于数百千欧。如果所测得的数值过小，说明管子的穿透电流大，管子的性能不好。如果测量时万用电表的表针摇摆不定，说明管子的稳定性很差。如果测得的阻值接近于零，说明管子内部已击穿短路，不能使用。

在检查三极管的放大性能β值时，可以采用估测法。如果被测管是N PN型，可按此方法测试，如果被测管是PN P则按虚线方式连接。测量时表针应向右偏转，其偏转角度越大，说明管子的放大倍数β越大。如果加上电阻R之后表针变化的角度不大或根本不变，则说明管子的放大作用很差或已经损坏。其R的阻值可在51～100kΩ范围内选取。也可能利用人手的电阻，用手捏住管子的c-b两极，但不要使它们短路，以手的皮肤电阻代替R。

对于结型场效应管，已知型号与管脚，如果用万用表测G(栅极)和S(源极)之间，G与D(漏极)之间没有PN结电阻，说明该管子已坏。用万用表的R×1kΩ档，表棒分别接在场效应管的S极和D极上，然后用手碰触管子的G极，若表针不动，说明管子不好;若表针有较大幅度的摆动，说明管子可用。

以上所述的管子测量方法虽是粗略的，但一般都切实可行，如欲进行更严格的测量筛选，则宜使用专门的测试仪器。

(6）集成电路

集成电路的门类、品种很多，在业余条件下，电子爱好者似乎没有特别的测试方法，采用万用表进行测量时，只能对照已知的集成块引脚数据，用测得的数据与已知的数据进行对比，从而判断出被测集成块的好坏。也可以搭一个简单的试验电路，将集成块插入电路中进行试验，如能完成某些功能或符合某种逻辑关系便可用。如对音乐集成电路进行测试，可先制作一个简易电路，留出音乐集成电路的插脚(或用夹子)，将音乐集成电路置于电路中，如果发声正常则可使用，否则不可使用。如果有时间也乐于动手的话，不妨自制一些常用的集成电路的简易试验仪器，可方便日后的电子电路制作。

(7）其他电子元器件

常用的各种开关、接插件、发光二极管、扬声器、耳机等，主要用万用表检测它们的通断情况。对于发光二极管和扬声器、耳机，也可用电池组来试验其发光或发声程序，以此来判断其优劣。

贴片电子元器件焊接技巧 篇3

一、使用贴片元件的好处

首先我们来了解贴片元件的好处。与引线元件相比, 贴片元件有许多好处。第一方面:体积小, 重量轻, 容易保存和邮寄。如常用的贴片电阻0805封装或者0603封装比我们之前用的直插电阻要小上很多。几十个直插电阻就可以装满一袋子但换成贴片电阻的话足以装好几千个甚至上万个。当然, 这是在不考虑其所能承受最大电流情况下的。第二方面:贴片元件比直插元件容易焊接和拆卸。贴片元件不用过孔, 用锡少。直插元件最费事也最伤神的就是拆卸, 做过的朋友都有这个体会, 在两层或者更多层的PCB板上, 哪怕是只有两个管脚, 拆下来也不太容易而且很容易损坏电路板, 多引脚的就更不用说了。而拆卸贴片元件就容易多了, 不光两只引脚容易拆, 即使一、二百只引脚的元件多拆几次也可以不损坏电路板。第三方面:贴片元件还有一个很重要的好处, 那就是提高了电路的稳定性和可靠性, 对于制作来说就是提高了制作的成功率。这是因为贴片元件体积小而且不需要过孔, 从而减少了杂散电场和杂散磁场, 这在高频模拟电路和高速数字电路中尤为重要。综述所说, 笔者可以负“责任”的说, 只要你一旦适应和接受了贴片元件, 除非不得已的情况, 你可能再也不想用直插元件了。

二、焊接贴片元件需要的常用工具

在了解了贴片元件的好处之后, 让我们来了解一些常用的焊接贴片元件所需的一些基本工具 (见图1) 。

1. 电烙铁

手工焊接元件, 这个肯定是不可少了。在这里向大家推荐烙铁头比较尖的那种, 因为在焊接管脚密集的贴片芯片的时候, 能够准确方便的对某一个或某几个管脚进行焊接。

2. 焊锡丝

好的焊锡丝对贴片焊接也很重要, 如果条件允许, 在焊接贴片元件的时候, 尽可能的使用细的焊锡丝, 这样容易控制给锡量, 从而不用浪费焊锡和吸锡的麻烦。

3. 镊子

镊子的主要作用在于方便夹起和放置贴片元件, 例如焊接贴片电阻的时候, 就可用镊子夹住电阻放到电路板上进行焊接。镊子要求前端尖而且平以便于夹元件。另外, 对于一些需要防止静电的芯片, 需要用到防静电镊子。

4. 吸锡带

焊接贴片元件时, 很容易出现上锡过多的情况。特别在焊密集多管脚贴片芯片时, 很容易导致芯片相邻的两脚甚至多脚被焊锡短路。此时, 传统的吸锡器是不管用的, 这时候就需要用到编织的吸锡带。吸锡带可在卖焊接器材的地方买到, 如果没有也可以拿电线中的铜丝来代替, 后文将会讲述。

5. 松香

松香是焊接时最常用的助焊剂了, 因为它能析出焊锡中的氧化物, 保护焊锡不被氧化, 增加焊锡的流动性。在焊接直插元件时, 如果元件生锈要先刮亮, 放到松香上用烙铁烫一下, 再上锡。而在焊接贴片元件时, 松香除了助焊作用外还可以配合铜丝可以作为吸锡带用。

6. 焊锡膏

在焊接难上锡的铁件等物品时, 可以用到焊锡膏, 它可以除去金属表面的氧化物, 其具有腐蚀性。在焊接贴片元件时, 有时可以利用其来“吃”焊锡, 让焊点亮泽与牢固。

7. 热风枪

热风枪是利用其枪芯吹出的热风来对元件进行焊接与拆卸的工具。其使用的工艺要求相对较高。从取下或安装小元件到大片的集成电路都可以用到热风枪。在不同的场合, 对热风枪的温度和风量等有特殊要求, 温度过低会造成元件虚焊, 温度过高会损坏元件及线路板。风量过大会吹跑小元件。对于普通的贴片焊接, 可以不用到热风枪, 在此不做详细叙述。

8. 放大镜

对于一些管脚特别细小密集的贴片芯片, 焊接完毕之后需要检查管脚是否焊接正常、有无短路现象, 此时用人眼是很费力的, 因此可以用到放大镜, 从而方便可靠的查看每个管脚的焊接情况。

9. 酒精

在使用松香作为助焊剂时, 很容易在电路板上留下多余的松香。为了美观, 这时可以用酒精棉球将电路板上有残留松香的地方擦干净

1 0. 其他

贴片焊接所需的常用工具除了上述所说的之外, 还有一些如海绵、洗板水、硬毛刷、胶水等。在此不做赘述, 有条件的朋友可以去了解和动手实践使用。

(从左至右, 第一排为:热风枪、镊子、焊锡丝。第二排为:电烙铁、松香、吸锡带)

三、贴片元件的手工焊接步骤

在了解了贴片焊接工具以后, 现在对焊接步骤进行详细说明。

1. 清洁和固定PCB (印刷电路板)

在焊接前应对要焊的PCB进行检查, 确保其干净 (见图2) 。对其上面的表面油性的手印以及氧化物之类的要进行清除, 从而不影响上锡。手工焊接PCB时, 如果条件允许, 可以用焊台之类的固定好从而方便焊接, 一般情况下用手固定就好, 值得注意的是避免手指接触PCB上的焊盘影响上锡。

2. 固定贴片元件

贴片元件的固定是非常重要的。根据贴片元件的管脚多少, 其固定方法大体上可以分为两种——单脚固定法和多脚固定法。对于管脚数目少 (一般为2-5个) 的贴片元件如电阻、电容、二极管、三极管等, 一般采用单脚固定法。即先在板上对其的一个焊盘上锡 (见图3) 。然后左手拿镊子夹持元件放到安装位置并轻抵住电路板, 右手拿烙铁靠近已镀锡焊盘熔化焊锡将该引脚焊好 (见图4) 。焊好一个焊盘后元件已不会移动, 此时镊子可以松开。而对于管脚多而且多面分布的贴片芯片, 单脚是难以将芯片固定好的, 这时就需要多脚固定, 一般可以采用对脚固定的方法 (见图5) 。即焊接固定一个管脚后又对该管脚所对面的管脚进行焊接固定, 从而达到整个芯片被固定好的目的。需要注意的是, 管脚多且密集的贴片芯片, 精准的管脚对齐焊盘尤其重要, 应仔细检查核对, 因为焊接的好坏都是由这个前提决定的。

值得强调说明的是, 芯片的管脚一定要判断正确。举例来说, 有时候我们小心翼翼的把芯片固定好甚至焊接完成了, 检查的时候发现管脚对应错误——把不是第一脚的管脚当做第一脚来焊了!追悔莫及!因此这些细致的前期工作一定不能马虎。

3. 焊接剩下的管脚

元件固定好之后, 应对剩下的管脚进行焊接。对于管脚少的元件, 可左手拿焊锡, 右手拿烙铁, 依次点焊即可。对于管脚多而且密集的芯片, 除了点焊外, 可以采取拖焊, 即在一侧的管脚上足锡然后利用烙铁将焊锡熔化往该侧剩余的管脚上抹去 (见图6) , 熔化的焊锡可以流动, 因此有时也可以将板子合适的倾斜, 从而将多余的焊锡弄掉。值得注意的是, 不论点焊还是拖焊, 都很容易造成相邻的管脚被锡短路 (见图7) 。这点不用担心, 因为可以弄到, 需要关心的是所有的引脚都与焊盘很好的连接在一起, 没有虚焊。

4. 清除多余焊锡

在步骤3中提到焊接时所造成的管脚短路现象, 现在来说下如何处理掉这多余的焊锡。一般而言, 可以拿前文所说的吸锡带将多余的焊锡吸掉。吸锡带的使用方法很简单, 向吸锡带加入适量助焊剂 (如松香) 然后紧贴焊盘, 用干净的烙铁头放在吸锡带上, 待吸锡带被加热到要吸附焊盘上的焊锡融化后, 慢慢的从焊盘的一端向另一端轻压拖拉, 焊锡即被吸入带中。应当注意的是吸锡结束后, 应将烙铁头与吸上了锡的吸锡带同时撤离焊盘, 此时如果吸锡带粘在焊盘上, 千万不要用力拉吸锡带, 而是再向吸锡带上加助焊剂或重新用烙铁头加热后再轻拉吸锡带使其顺利脱离焊盘并且要防止烫坏周围元器件。如果没有市场上所卖的专用吸锡带, 可以采用电线中的细铜丝来自制吸锡带 (见图8) 。自制的方法如下:将电线的外皮剥去之后, 露出其里面的细铜丝, 此时用烙铁熔化一些松香在铜丝上就可以了。清除多余的焊锡之后的效果见图9。此外, 如果对焊接结果不满意, 可以重复使用吸锡带清除焊锡, 再次焊接元件。

5. 清洗焊接的地方

焊接和清除多余的焊锡之后, 芯片基本上就算焊接好了。但是由于使用松香助焊和吸锡带吸锡的缘故, 板上芯片管脚的周围残留了一些松香 (见图9) , 虽然并不影响芯片工作和正常使用, 但不美观。而且有可能造成检查时不方便。因为有必要对这些残余物进行清理。常用的清理方法可以用洗板水, 在这里, 采用了酒精清洗, 清洗工具可以用棉签, 也可以用镊子夹着卫生纸之类进行 (见图10) 。清洗擦除时应该注意的是酒精要适量, 其浓度最好较高, 以快速溶解松香之类的残留物。其次, 擦除的力道要控制好, 不能太大, 以免擦伤阻焊层以及伤到芯片管脚等。清洗完毕的效果见图11。此时可以用烙铁或者热风枪对酒精擦洗位置进行适当加热以让残余酒精快速挥发。至此, 芯片的焊接就算结束了。

四、总结

电子元器件散热方法研究 篇4

关键词：电子元器件,散热,研究

一、电子元器件散热方法概述

传统的依靠单向流体对流的散热方式和强制风冷方法已经难以适应很多电子元器件的散热需要, 特别是风冷技术需要安排高效的扩展散热表面, 却经常受到应用场地的环境限制, 无法达到机器的高效散热, 因此必须要开发高效和高性能的散热设备来适应有高热流密度的散热要求的场合。目前, 电子元器件的散热已经渐渐成为电子设备研制和开发、运行环节中很关键的技术之一。电子元器件的散热目的主要是使电子设备的温度达到稳定和可控的状态, 目前主要是从空气和液体制冷技术两方面进行探究[1]。

二、电子元器件散热方式的原理

2.1对空气制冷技术的研究。

空气制冷技术是目前应用在电子元器件散热中最广泛的电子冷却技术之一, 包括强制对流空气制冷技术和自然对流空气制冷技术两类。强制对流空气制冷技术主要应用于体积发热功率较大的电子器件, 如单一器件功耗达到7W, 板级功耗超过300W时, 需要采用强制对流空气制冷技术。强制空气制冷的方法主要通过风扇和风箱等设备强迫电子元器件周边的空气流动, 从而将电子器件产生的热量通过风带走, 达到机器散热的目的, 这种技术的特点就是方便快捷, 经济适用。提高这种强制对流空气制冷技术的手段主要有增大散热片的体积和面积, 以及提高散热表面强迫对流传热系数, 还可以采用航空技术中的扰流方法来起到散热作用, 通过对现有型号的散热器中加入小的扰流片, 然后在散热器外部引入紊流, 可以显著提高散热效能。

2.2对液体制冷技术的探究。

液体制冷技术是二十世纪八十年代兴起的, 是当时科学家为了解决大型计算机如何高效散热而探索出的技术。液体的制冷可以是单向的, 也可以是双向的, 气液相变的制冷由于利用了制冷剂的相变潜热原理, 所以冷却效果更佳。液体制冷技术主要包括直接制冷和间接制冷;气液相变制冷;液体射流冲击冷却;滴液及喷淋冷却等。

2.2.1直接液体制冷。

在直接液体制冷技术中, 冷却的液体与电子元器件直接接触产生散热的效果, 热源将热量直接传输给制冷的液体, 下一步冷却液将热量带走, 所以流体与热源间的主要散热方式是流体工质的对流和相变。直接液体冷却主要考虑的问题是工质与电子元器件之间的电绝缘性以及相容性, 还有工质的热胀冷缩, 以及系统的可维护性和密封的好坏等。

2.2.2间接的液体冷却。

由于直接液体制冷存在着系统维护上的不便和存在热滞后引起的热激波现象等缺陷, 所以现在大部分企业选取间接液体制冷技术作为对电子机器的主要散热方式, 间接液体制冷技术就是液体冷却剂不与电子元器件接触, 而是通过热传导的方式, 首先将热量传给散热器, 再由散热器中的冷却工质将热量带走, 这类换热器通常称为冷板。这种技术是相对低成本的散热技术, 它是由循环液体从热源带走热量, 在经气液换热器将热量散出的工作原理。冷板采用的是空芯结构, 大多是回旋状或是蜂窝状结构模式, 主要采用的散热液体是水和碳氟化合物等。

2.2.3微通道传热技术。

微通道技术的原理是在定向的硅片和基板上利用各向异性蚀刻的技术制造出微尺度通道, 液体流入微尺度通道将热量直接带走或直接蒸发散热的技术, 它是利用微通道来达到高效散热目的的一种技术, 目前是各国研究的热点。研究表明, 液体在微通道内被加热会急剧发展为核态沸腾, 这时的液体处于一个高度不稳定的状态, 具有很大的散热能力, 这也是这项技术的一大特性[2]。

结语

现在国家颁布了一系列的法规来规范电子元器件散热技术的标准统一, 这样对于电子机器散热的研究就有了新的依据。现在对于电子元件散热技术的研究层出不穷, 这就使电子元件散热技术日趋完善, 而且这对提高电子产品的可靠性和性价比也起到了一定的促进作用, 虽然一些散热和导热性能高的材料还在进一步的研制当中, 但是如果这些材料一旦得到普遍利用, 必将会极大地提高电子元器件的散热技术。

参考文献

[1]陈起良.电子元器件散热方法研究[J].科技致富向导, 2013, 33:304-349.

电子元器件筛选 篇5

3D无线充电新方案

TDK利用其在磁技术方面的雄厚技术积累, 利用磁场共振原理, 采用线圈与TDK独有的高性能磁性材料, 创新开发的远距离无线充电技术, 与当下较流行的Qi标准充电技术相比, 不受空间限制, 距离更远也更加灵活, 目前正在开发不易受到供电和接收线圈间距离变动影响的调谐技术。此外, 应用于智能手机、其满足WPC Qi标准的超薄柔性无线供电用线圈组件的厚度达到了0.8mm以下, 并已成功开发出厚度为0.57mm的线圈, 见图1。

CVCC可编程直流电源

TDK-Lambda的Genesys系列和Z+T系列CVCC电源, 用于半导体、汽车、PDP、有机EL显示器、超纯水的生产设施、测量、测试设备和研发设备, 具有结构紧凑、超薄、高容量、高性能的特点, 见图2。

高速光通信电缆

随着大数据传输需求的增加, T D K开发出了高速光通信电缆解决方案, 其核心的光电转换模块直接安装在连接器内部, 使用波长850nm的VCSEL (垂直腔面发射激光器) , 支持热拔插, 传输速度高达20Gbps/40Gbps。未来可广泛用于Gb E开关、高速服务器、存储设备、路由器、集线器等高性能计算设备的连接以及数据中心网络, 见图3。

SiC功率半导体

基于长期在Si C材料的多年研发, 继已批量生产SiC二极管和SiC-MOSFET后, 罗姆又成功开发了搭载SiC-MOSFET和SiC-SBD的全SiC功率模块 (1200V/100A半桥结构, 定制品) 以替换以往的硅材质器件, 并从2012年3月下旬开始量产、出货。作为替换硅材质器件, 可实现100kHz以上的高频驱动;可大幅降低IGBT尾电流和FRD恢复电流引起的开关损耗。因此, 通过模块的冷却结构简化 (散热片的小型化, 水冷却、强制空气冷却和自然空气冷却) 和工作频率高频化, 可实现电抗器和电容等的小型化, 见图4。

低功耗微控制器

罗姆集团旗下L A P I S Semiconductor的一款超低功耗8位Flash微控制器非常引人注目, 使用该公司自有的U8 RISC内核, 不带LCD驱动的型号的功耗为业界同类产品最低, 可以广泛用于未来各种针对低功耗有较高要求的物联网终端, 如运动手表、健身产品等, 见图5。

高效率高可靠照明用COB光源

罗姆半导体集团的COB工艺方法采用无回流工艺, 无热劣化现象, 通过筑坝材料 (硅胶树脂) 实现长寿命。通过涂抹白色树脂, 防止硫化引起的光通量下降, 提高反射时的光提取率。同时再结合罗姆半导体的电源、驱动器、模块等产品, 从而形成了独特的高性能综合LED照明解决方案, 见图6。

大功率补偿用电气双层电容器

村田公司的大功率补偿用电气双层电容器可以作为辅助电源来使用, 可支持大功率的LED闪光灯。与传统EDLC相比具有更大输出最大允许电源10A, 通过多个串联和并联可以实现更大的输出, 最适合用于便携式设备。据悉, 该电容器产品已经用于苹果公司的iPhone4用的手机壳, 帮助实现续闪光灯拍摄, 见图7。

陀螺仪与加速度双传感器

2012年1月村田收购了V TI, 整合完成后首次携最新传感器产品亮相中国。新陀螺组合传感器SCC1300非常引人注目, 它具有高偏压稳定性、高耐振性、低噪音的特性。另外, 它还具有的高性能及高可靠性符合汽车的要求, 是汽车级应用的理想选择, 见图8。

无线MCU解决方案