影响电子元器件可靠性的因素
一台电子设备的可靠性在相当大的程度上取决于组成它的电子元器件的可靠性。据 美国海军电子实验室的统计，整机出故障由于设计引起的占40%，元器件质量不好引起 的占30%，操作维护原因引起的占20%，制造工艺问题引起的占10%。日本电视机厂统 计的结果是:整机故障中，设计原因引起的占80%，零部件质量不好引起的占15%,制造 工艺问题引起的占5%。通过对我国的某典型复杂系统的故障调查和分析得出:整机故 障中，电子系统故障引起的占54%,机械方面的故障引起的占34%,搡作误差引起的占 12%。另外某移动通信设备先后进行了 5次共23450小时的可靠性试验,共出现20个相 关失效。按失效时环境条件进行分类，则:低温条件下出现10个失效，占失效总数的 50%;潮热条件下出现5个失效，占失效总数的25%;高温与振动条件下各出现2个失 效，各占失效总数的10%。按失效的原因进行分类，则:元器件的失效引起了 13个整机 失效,占失效总数的65%;制造工艺问题造成4个整机失效，占失效总数的20%;其他原 因引起3个整机失效,占失效总数的15%。我国曾对全国12英寸黑白电视机可靠性试 验情况进行过统计和分析,结果表明:电视机失效由于元器件失效造成的占60%?64%, 其中一种是元器件本身的质董问题造成的整机失效，另一种是由于整机设计时对元器件 的使用不当造成的整机失效。整机制造工艺问题造成的故障占17%。通过上述几个实 际的事例和统计数据说明，造成设备失效的原因和影响设备可靠性的因素是多方面 的。
那么设备为什么会产生这些失效呢？归根结底还是设备本身具有出故障的内因，电 子元器件的失效隐患多种多样,如设计上有缺陷，焊点不牢，密封不严等。近期我国的一 项统计显示:镀层起皮、锈蚀,玻璃绝缘子裂纹，键合点缺陷，键合点脱键，键合尾丝过长， 键合工艺缺陷，键合丝损伤，使用内涂料，铝腐蚀，芯片黏结空洞，芯片缺陷，芯片沾污，芯 片钝化起皱纹，芯片金属化条腐蚀和缺损，存有多余物，激光调阻缺陷，包封层裂纹，芯阻 起层和裂纹，固体钽电容缺损，电阻器金属引线损伤或端头涂层裂纹，片式电阻器破损和 保护层崩损，片式瓷介电容器引线焊点焊料不足和黏润不良多层陶瓷介质电容器介质中 多余导电物及空洞，多层陶瓷介质电容器端电极内接触空洞和腐蚀，陶瓷瓷介电容器瓷片 裂纹，压电滤波器内引线断裂，继电器线圈引线虚焊，继电器玻璃绝缘子破裂，金属转移缺 陷，轭铁表面黏性物，连接器引线脱落，连接器插针回缩，导电胶电连接断裂，光电耦合器 芯片导电胶黏结缺损,晶体振荡器晶片裂纹和破裂,等等,均能引起过元器件失效。
这些来自设计、制造或元器件质*因素等方面的缺陷,在一定的外因作用下就出现了 故障。所以,失效是内因与外因共同作用引起的失效。
引起电子元器件失效的外因就是存储、运输和工作过程中的环境条件。影响可靠性 的环境条件一般包括下列几个:气候环境条件;机械环境条件;生物条件;化学条件;电与 电磁条件;辐射条件;系统连接条件和人的因素等。其中气候环境条件包含的因素有温 度、湿度、气压、风、雨、霜冻和沙尘等。机械环境条件包含的因素有振动、冲击、离心力、失 重、摇摆、碰撞、跌落加速度和噪声等。生物条件包含的因素有昆虫(如白蚁)、有害动物 (如鼠类等啮齿动物)、霉菌和海洋生物等。化学条件包含的因素有大气污染、臭氧、腐蚀 性气体、油雾和盐雾等。电与电磁条件包含的因素有电源的不稳定性、传导线系统的十扰 信号、来自电磁场的干扰及雷电、电晕和放电等。辐射条件包含的因素有太阳辐射、原子 放射辐射、紫外线辐射、宇宙射线辐射等。系统连接条件包含的因素有大系统内各功能单 元之间的连接，一个系统或一台设备与别的设备连接在一起使用，如电视机、收音机与电 源连接等。人的因素包括包装、运输、锗存、安装、操作和维护人员对设备的影响等。以上 8个方面的因素对设备可靠性都有影晌,但是各种因素对不同的设备影响的程度是不一 样的。
不同的环境条件及各种不同的环境条件的恶劣程度对电子元器件可靠性的影响大小 是不一样的，以至设备的失效模式也不一样。现列举一些典型的实例简要地说明各种不 同环境条件对电子元器件可靠性的影响。