電子元件入門(mén)基礎，常用電子元器件詳解大全作用-漲知識必讀
信息來(lái)源：本站 日期：2017-12-12
電子元器件的固有可靠性取決于產(chǎn)品的可靠性設計， 在產(chǎn)品的制造過(guò)程中， 由于人為因素或原材料、 工藝條件、 設備條件的波動(dòng)， 最終的成品不可能全部達到預期的固有可靠性。 在每一批成品中， 總有一部分產(chǎn)品存在一些潛在的缺陷和弱點(diǎn)， 這些潛在的缺陷和弱點(diǎn)， 在一定的應力條件下表現為早期失效。 具有早期失效的元器件的平均壽命比正常產(chǎn)品要短得多。電子設備能否可靠地工作基礎是電子元器件能否可靠地工作。如果將早期失效的元器件裝上整機、 設備， 就會(huì )使得整機、 設備的早期失效故障率大幅度增加， 其可靠性不能滿(mǎn)足要求，而且還要付出極大的代價(jià)來(lái)維修。 因此， 應該在電子元器件裝上整機、 設備之前， 就要設法把具有早期失效的元器件盡可能地加以排除， 為此就要對元器件進(jìn)行篩選。 根據國內外的篩選工作經(jīng)驗， 通過(guò)有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1 - v 2個(gè)數量級， 因此不管是軍用產(chǎn)品還是民用產(chǎn)品， 篩選都是保證可靠性的重要手段。
定義如下:
篩選效率 W＝剔除次品數/實(shí)際次品數
篩選損耗率 L＝好品損壞數/實(shí)際好品數
篩選淘汰率 Ｑ＝剔降次品數/進(jìn)行篩選的產(chǎn)品總數
理想的可靠性篩選應使W=1，L=０，這樣才能達到可靠性篩選的目的。Q值大小反映了這些產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中存在問(wèn)題的大小。0值越大， 表示這批產(chǎn)品篩選前的可靠性越差，亦即生產(chǎn)過(guò)程中所存在的問(wèn)題越大， 產(chǎn)品的成品率低。
篩選項目選擇越多， 應力條件越嚴格， 劣品淘汰得越徹底， 其篩選效率就越高， 篩選出的元器件可靠性水平也越接近于產(chǎn)品的固有可靠性水平。但是要付出較高的費用、 較長(cháng)的周期， 同時(shí)還會(huì )使不存在缺陷、 性能良好的產(chǎn)品的可靠性降低。故篩選條件過(guò)高就會(huì )造成不必要的浪費， 條件選擇過(guò)低則劣品淘汰不徹底， 產(chǎn)品的使用可靠性得不到保證。 由此可見(jiàn)， 篩選強度不夠或篩選條件過(guò)嚴都對整批產(chǎn)品的可靠性不利。 為了有效而正確地進(jìn)行可靠性篩選，必須合理地確定篩選項目和篩選應力， 為此， 必須了解產(chǎn)品的失效機理。 產(chǎn)品的類(lèi)型不同， 生產(chǎn)單位不同以及原材料及工藝流程不同時(shí)， 其失效機理就不一定相同， 因而可靠性篩選的條件也應有所不同。因此， 必須針對各種具體產(chǎn)品進(jìn)行大量的可靠性試驗和篩選摸底試驗， 從而掌握產(chǎn)品失效機理與篩選項目間的關(guān)系。 元器件篩選方案的制訂要掌握以下原則: ①篩選要能有效地剔除早期失效的產(chǎn)品， 但不應使正常產(chǎn)品提高失效率。②為提高篩選效率， 可進(jìn)行強應力篩選， 但不應使產(chǎn)品產(chǎn)生新的失效模式。③合理選擇能暴露失效的最佳應力順序。④對被篩選對象可能的失效模式應有所掌握。 ⑤為制訂合理有效的篩選方案， 必須了解各有關(guān)元器件的特性、 材料、 封裝及制造技術(shù)。此外， 在遵循以上五條原則的同時(shí)， 應結合生產(chǎn)周期， 合理制定篩選時(shí)間。
電子元器件的失效大多數是由于體內和表面的各種物理化學(xué)變化所引起， 它們與溫度有密切的關(guān)系。溫度升高以后， 化學(xué)反應速度大大加快， 失效過(guò)程也得到加速。使得有缺陷的元器件能及時(shí)暴露， 予以剔除。
高溫篩選在半導體器件上被廣泛采用，它能有效地剔除具有表面沽污、鍵合不良、氧化層有缺陷等失效機理的器件。通常在最高結溫下貯存2 4 -1 6 8小時(shí)。
高溫篩選簡(jiǎn)單易行， 費用不大， 在許多元器件上都可以施行。通過(guò)高溫貯存以后還可以使元器件的參數性能穩定下來(lái)， 減少使用中的參數漂移。 各種元器件的熱應力和篩選時(shí)間要適當選擇， 以免產(chǎn)生新的失效機理。
篩選時(shí)， 在熱電應力的共同作用下， 能很好地暴露元器件體內和表面的多種潛在缺陷，它是可靠性篩選的一個(gè)重要項目。
各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉幾小時(shí)至168小時(shí)，有些產(chǎn)品，如集成電路， 不能隨便改變條件， 但可以采用高溫工作方式來(lái)提高工作結溫， 達到高應力狀態(tài)， 各種元器件的電應力要適當選擇， 可以等于或稍高于額定條件， 但不能引人新的失效機理。功率老煉需要專(zhuān)門(mén)的試驗設備， 其費用較高， 故篩選時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)。民用產(chǎn)品通常為幾個(gè)小時(shí) ， 軍用高可靠產(chǎn)品可選擇 1 0 0 .1 6 8小時(shí)， 宇航級元器件可以選擇2 4 0小時(shí)甚至更長(cháng)的周期。
電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中會(huì )遇到不同的環(huán)境溫度條件， 在熱脹冷縮的應力作用下， 熱匹配
性能差的元器件就容易失效。 溫度循環(huán)篩選利用了極端高溫和極端低溫間的熱脹冷縮應力，能有效的剔除有熱性能缺陷的產(chǎn)品。元器件常用的篩選條件是－55 ～＋1 2 5℃， 循環(huán)5 ～10次。
離心加速度試驗又稱(chēng)恒定應力加速度試驗。 這項篩選通常在半導體器件上進(jìn)行， 把利用高速旋轉產(chǎn)生的離心力作用于器件上， 可以剔除鍵合強度過(guò)弱、 內引線(xiàn)匹配不良和裝架不良的器件， 通常選用20000 g 離心加速度持續試驗一分鐘。
在對產(chǎn)品進(jìn)行振動(dòng)或沖擊試驗的同時(shí)進(jìn)行電性能的監測常被稱(chēng)為監控振動(dòng)或監控沖擊試驗。 這項試驗能模擬產(chǎn)品使用過(guò)程中的振動(dòng)、 沖擊環(huán)境， 能有效地剔除瞬時(shí)短、 斷路等機械結構不良的元器件以及整機中的虛焊等故障。在高可靠繼電器、 接插件以及軍用電子設備中， 監控振動(dòng)和沖擊是一項重要的篩選項目。
典型的振動(dòng)條件是: 頻率2 0 ～ 2000 Hz ， 加速度2~20 g ， 掃描1~ 2周期， 在共振點(diǎn)附近要多停留一段時(shí)間。 典型的沖擊篩選條件是1500^ -3000g ， 沖擊3 ~5 次， 這項試驗僅適用于元器件。
監控振動(dòng)和沖擊需要專(zhuān)門(mén)的試驗設備， 費用昂貴， 在民用電子產(chǎn)品中一般不采用。
除以上篩選項目外， 常用的還有粗細檢漏、 鏡檢、 線(xiàn)性判別篩選、 精密篩選等。
半導體器件可以劃分為分立器件和集成電路兩大類(lèi)。分立器件包括各種二極管、 三極管、 場(chǎng)效應管、 可控硅、 光電器件及特種器件; 集成電路包括雙極型電路、 MOs電路、 厚膜電路、 薄膜電路等器件。 各種器件的失效模式和失效機理都有差異。 不同的失效機理應采用不同的篩選項目， 如查找焊接不良， 安裝不牢等缺陷， 可采用振動(dòng)加速度; 查找元器件鍵合不牢， 裝片不良， 內引線(xiàn)配置不合適等缺陷， 采用離心加速度; 查找間歇短路、 間歇開(kāi)路等缺陷，采用機械沖擊等。 因此， 不同器件的篩選程序不一定相同。 如晶體管的主要失效模式有短路、開(kāi)路、 間歇工作、 參數退化和機械缺陷等五種， 每種失效模式又涉及到多種失效機理， 這些都是制定合理的篩選程序的重要依據。
常用的電子元器件管有整流、 開(kāi)關(guān)、 穩壓、 檢波和雙基極等類(lèi)型， 典型的篩選程序如下:
( 1 ) 高溫儲存: 鍺管100℃、 硅管150℃, 96h。
( 2 ) 溫度循環(huán): 鍺管-55℃-+85℃, 5次; 硅管-55℃~+125℃, 5次。
( 3 ) 敲變: 用硬橡膠錘敲3 ~ 5次， 同時(shí)用圖示儀監視正向特性曲線(xiàn)。
( 4 ) 跌落: 在8 0 c m高度， 按自由落體到玻璃板上5 ～ 1 5次。
( 5 ) 功率老煉: ①開(kāi)關(guān)管: 1 . 5 倍額定正向電流， 1 2 小時(shí); ②穩壓管: 1～1 . 5 倍額定功率，1 2 小時(shí) ; ③檢波整流管: 1～1 . 5 倍額定電流， 1 2 小時(shí); ④雙基極二極管: 額定功率老煉1 2小時(shí)。
( 6 ) 高溫反偏: 鍺管7 0 0 C， 硅管1 2 5 0 C , 額定反向電壓2 小時(shí)， 漏電流不超過(guò)規范值。
( 7 ) 高溫測試: 鍺管7 0℃， 硅管1 2 5℃。
( 8 ) 低溫測試: －5 5℃。
( 9 ) 外觀(guān)檢查: 用顯微鏡或放大鏡檢查外觀(guān)質(zhì)量， 剔除玻璃碎裂等有缺陷的管子。
高溫儲存— 溫度循環(huán)— 跌落( 大功率管不做) — 功率老煉— 高低溫測試( 有要求時(shí)做) — 常溫測試— 粗細檢漏— 外觀(guān)檢查。
( 1 ) 高溫儲存: 鍺管1 0 0℃、 硅管1 7 5 ℃, 9 6 小時(shí)。
( 2 ) 功率老化: 小功率管加功率至結溫Tjm， 老煉2 4 小時(shí)， 高頻管要注意消除有害的高頻振蕩， 以免管子hFE 退化。
高溫儲存— 溫度循環(huán)— ( 跌落) — 離心— 高溫功率老煉— 高溫測試— 低溫測試— 檢漏— 外觀(guān)檢查— 常溫測試。
( 1 ) 高溫儲存: 8 5 ～1 7 5 ℃, 9 6小時(shí)。
( 2 ) 離心: 20000 g , 1 分鐘
( 3 ) 高溫功率老煉: 8 5℃, 9 6 小時(shí)， 在額定電壓、 額定負載下動(dòng)態(tài)老煉。
答：半導體：導電能力介于導體和盡緣體之間的物體（如鍺、硅、砷化鎵及很多金屬氧化物）半導體的兩個(gè)特性：光敏特性、熱敏特性和摻雜特性。
答：電阻電線(xiàn)內通過(guò)電流時(shí)，電子在導線(xiàn)內運動(dòng)也受著(zhù)一定的阻力，這種阻力叫做電阻。電阻用符號“Ｒ”表示，表示電阻大小的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，用符號“Ω”表示，丈量大電阻值可用千歐（ＫΩ）或兆歐（ＭΩ）。它們之間的換算關(guān)系是：１毫歐（ｍΩ）＝０．００１歐（Ω），１千歐＝1０００歐（Ω），１兆歐＝１，０００，０００歐（Ω）。
答：可調電阻又稱(chēng)為電位器，電子設備上的音量電位器就是個(gè)可變電阻。但是一般以為電位器都是可以被手動(dòng)調節的，而可變電阻一般都較小，裝在電路板上不經(jīng)常調節，可變電阻有三個(gè)引腳，其中兩個(gè)引腳之間的電阻值是固定，并將該電阻值稱(chēng)為這個(gè)可變電阻的阻值。第三個(gè)引腳與任兩個(gè)引腳間的電阻值可以隨著(zhù)軸臂的旋轉而改變。這樣，可以調節電路中的電壓或電流，達到調節的效果。
答：電容器是一種能儲存電荷的容器，它是由兩片靠的較近的金屬片，中間再隔以盡緣物質(zhì)而組成的，按盡緣材料不同，可制成各種各樣的電容器，如：云母、瓷介、紙介、電解電容器等。在構造上，又分為固定電容器和可變電容器，電容器對交流電的阻力受交流電頻率影響，即相通容量的電容器對不同頻率的交流電呈現不同的容抗。
答：電解電容器使用金屬箔做一個(gè)極板，用金屬箔上橫波的一層氧化薄膜做電介質(zhì)，漬過(guò)電解液的導電紙作另一個(gè)極板。由于氧化膜很薄，電解電容器的電容很大，電解電容有極性，不能接反，一般是圓柱筒狀。
答：“０”在電子電路中代表低電位，“１”代表高電位，假如電路中是５Ｖ供電，則“０”代表接地，就是０Ｖ；“１”則代表５Ｖ。
答：在一塊Ｐ型半導體中，摻進(jìn)一些雜質(zhì)，將其中的一部分轉換成Ｎ型半導體，這樣就形成了ＰＮ結，這是所有晶體管的最基本結構。
答：二極管是一種具有單向導電性的電子器件（即只答應電流往一個(gè)方向流過(guò)，就是箭頭方向），它類(lèi)似于我們生活中所用的開(kāi)關(guān)，當它正向導通時(shí)，相當于開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，當它反向時(shí)，相當于開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。
答：二極管是由一個(gè)ＰＮ結組成的。
答：肖特基二極管是二極管中的一種，它與普通二極管的最大區別是其正向導通時(shí)的壓降非常低，其開(kāi)關(guān)速度非常高，這就是優(yōu)點(diǎn)，但其耐壓很低，這是缺點(diǎn)。
答：一般有ＩＮ４００７和ＩＮ４１４８兩種，和各種電壓的穩壓二極管，還有肖特基二極管。
答：ＩＮ４１４８是高速開(kāi)關(guān)二極管，ＩＮ４００７是整流二極管；ＩＮ４１４８其開(kāi)關(guān)速度快。ＩＮ４００７的反向電壓以及所答應通過(guò)的電流較ＩＮ４１４８大。
答：穩壓二極管是一種特殊二極管，用于箝位線(xiàn)路兩真個(gè)電壓，它可以用到與之標稱(chēng)相符的電壓值，其功能相當于三端穩壓集成電路。它一般是反向接進(jìn)電路中，但其正向接進(jìn)電路中時(shí)，相當于普通二極管。
答：有兩種，分別是ＰＮＰ和ＮＰＮ兩種類(lèi)型。
答：三極管的基本組成部分是兩個(gè)靠得很近的、背對背排列的ＰＮ結，根據其排列方式不同，所以又ＰＮＰ和ＮＰＮ之分。
答：分別代表基極（ｂ）、發(fā)射極（ｅ）、集電極（ｃ）。
答：能產(chǎn)生具有一定幅度及頻率波形的振蕩器，它一般作為單片機的時(shí)鐘基準，對于單片機來(lái)說(shuō)，它就是一塊腕表，為單片機作任何事情時(shí)提供時(shí)間參考。
答：可以根據不同的程序，完成不同電路功能的具有一定“思考”能力的智能集成電路，英文簡(jiǎn)稱(chēng)：ＣＰＵ 。
答：整流是將交流電壓變換為單極性電壓（直流電壓）；濾波就是從整流后的電壓中取出均勻值，并濾出其中的交流成分。
答：當所測信號的頻率（一般情況）低于２００ＨＺ時(shí)，萬(wàn)用表可以辨認，當所測信號的頻率高于２００ＨＺ時(shí)，其所測值將不確定。
答：在電路中，本來(lái)不直接相連的線(xiàn)路或元器件由于某種原因（線(xiàn)路碰頭或元器件燒壞）導致電路的電阻變得非常小。
答：ａｌｔｅｒｎａｔｅ?。悖酰颍颍澹睿簟〉目s寫(xiě)，意思是交流電。
答：ｄｉｒｅｃｔ?。悖酰颍颍澹睿舻目s寫(xiě)，意思是直流電。
答：Ｖ形槽金屬氧化物半導體的英文縮寫(xiě)，這里指控制器里面的大功率開(kāi)關(guān)管，使控制器中最關(guān)鍵的元器件之一，它的質(zhì)量直接影響控制器的可靠性。
答：是安培乘以小時(shí)的意思，由于代號ＡＨ，是電池電能容量的單位，以２Ａ電放逐電２小時(shí)，就是電池放出了４ＡＨ的電量，電動(dòng)車(chē)常用的電池為１２ａｈ的容量。他的高低直接影響電動(dòng)車(chē)的續行里程的是非電池經(jīng)多次使用或不正常使用后其容量會(huì )下降，就指這一數值。
答：電壓的單位。符號是Ｖ，一千伏特稱(chēng)為１ＫＶ。
答：電流的單位。符號是Ａ，千分之一安培稱(chēng)為１ｍＡ 。
答：電阻的單位。符號是Ω，一千歐姆稱(chēng)為１ＫΩ（簡(jiǎn)稱(chēng)１Ｋ），一百萬(wàn)歐姆稱(chēng)為１ＭΩ（簡(jiǎn)稱(chēng)１Ｍ）。
答：區別電壓值的高低，不能用作定量的單位，在數字電路里用１表示高電位（相對較高的電壓），用０表示低電位（相對較低的電壓）。
答：為完成某些特定的電路功能，將很多電子元器件高度集中起來(lái)，并用特定的形式進(jìn)行封裝起來(lái)的電子器件。集成電路的型號不一樣，其功能也不一樣，多采用集成電路，有利于減小體積，進(jìn)步可靠性，英文簡(jiǎn)稱(chēng)ＩＣ。
答：是ｐｕｌｓｅ?。鳎椋洌簦琛。恚铮洌酰欤幔簦椋铮睢〉目s寫(xiě)，意思是：脈沖寬度調制。是直流調壓中能量利用較高的一種方式，電動(dòng)車(chē)控制器均采用這種調速方式。
答：只有輸進(jìn)、地線(xiàn)、輸出３個(gè)引腳的直流穩壓集成電路。用作直流電路的串聯(lián)降壓穩壓，其穩壓較為理想，在各種控制其中很常用。
答：７８１２是中功率的三端穩壓集成電路，封袋為Ｔ０２２０輸出電流為５００毫安，正向引腳排列為１腳輸進(jìn)、２腳地、３腳輸出，７８Ｌ１２為小功率的三端穩壓集成電路，封袋為Ｔ０９２，出電流為５０毫安，正向引腳排列為１腳輸出、２腳地、３腳輸進(jìn)。
答：ＴＬ４９４集成電路在電動(dòng)車(chē)控制器的作用是：產(chǎn)生ＰＷＭ脈沖信號，驅動(dòng)功率管，實(shí)現對電機調速，同時(shí)兼有電壓比較功能。
答：串行通訊是ＣＰＵ與外部的一種通訊方式，數據是一位一位的數據傳送，優(yōu)點(diǎn)是使用的數據線(xiàn)很少，可靠性高。天津波音？陸鷹電動(dòng)車(chē)公司首次把這種通訊方式應用于電動(dòng)車(chē)，實(shí)現了智能型控制器與現實(shí)面板之間的可靠性。
答：為了處理數據，需要將寄存器中的各位數據在移位控制信號作用下，依次向高位或低位移動(dòng)１位，具有移位功能的寄存器簡(jiǎn)稱(chēng)為移位寄存器。
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